JP7194181B2 - 量子ドットインクの性能及び安定性を改善するための多官能性リガンドの適用 - Google Patents

量子ドットインクの性能及び安定性を改善するための多官能性リガンドの適用 Download PDF

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Description

[0001] 本発明は、ナノ構造組成物及びナノ構造組成物を製造する方法を提供する。ナノ構造組成物は、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の集団を含む。本発明は、ナノ構造組成物を含むナノ構造フィルム、及びナノ構造組成物を用いてナノ構造フィルムを作製する方法も提供する。
[0002] インクジェット印刷は、量子ドット色変換層（color conversion layers）の作製のためのフォトリソグラフィーの、潜在的により安価で且つより効率的な代替法である。エポキシ化学は、量子ドットを含有するインクの開発のための魅力的な選択肢を提供する。エポキシド及びオキセタンなどの他の環状エーテルは、アルコール、アミン、及びカルボン酸などの求核試薬と容易に反応して、架橋ポリマー網目構造を生成する高歪み構造である。これらの反応は、熱的方法又はカチオン的方法によって触媒されて、エポキシの化学を、インクを作製するための多用途で且つ商業的に実現可能な手法にし得る。
[0003] エポキシの化学に依存するものも含み、量子ドットインクの設計のための多くの手法が存在する。一手法は、触媒の存在下で加熱すると、架橋された熱硬化網目構造を形成する、エポキシド側基を有するポリマーを使用する。別の手法は、光酸発生剤の使用によってカチオン的に重合され得る、多官能性エポキシド又はオキセタンモノマーを使用する。
[0004] 両方の手法において、量子ドットは、インク成分と均質化される必要がある。ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）系リガンドは、ポリマー溶液又はエポキシモノマー中での良好な分散を可能にする。しかしながら、これらのリガンドは、通常、カルボン酸を介した量子ドット表面への結合によって１つの側のみが連結される。ＰＥＧ尾部がインク中での良好な分散を可能にする一方、メチルエーテル末端は、フィルム硬化により受動的構成要素（passive component）になる。非連結ＰＥＧ尾部のより高い移動性は、熱又は空気曝露による量子ドット表面からのリガンド脱離を引き起こし、量子ドットのクエンチ、及びその結果として、量子ドットが使用されるデバイスにおける性能及び信頼性の問題をもたらし得る。
[0005] 反応性又は架橋性リガンドは、量子ドット表面に結合し得る頭部基（head group）、及びもう一方の端部においてさらなる反応に利用可能な他の官能基を含有する多官能性分子である。これらのタイプのリガンドは、量子ドットがマトリックスの他の成分と架橋され得るナノコンポジットフィルムを作製するのに有用である。
[0006] 残念ながら、反応性リガンドは、高価であることが多く、また、多官能性分子を用いた選択的反応を扱うことの複雑性のため設計及び安定化するのが難しい。所望のリガンド及びこれらのリガンドでキャップされた量子ドットはまた、親水性溶媒、モノマー、及びポリマーに可溶性である必要があることが多い。結果として、反応性リガンドを調製するのに使用され得る多官能性分子は限られる。
[0007] チオール－エン「クリック」化学は、リガンドの分子設計のための魅力的な代替物を提供する。この反応は、光開始源の熱からフリーラジカルによって開始することができ、高い収率をもたらす。
[0008] 改良された安定性を有するナノ構造組成物及び／又は樹脂混合物を調製し、ナノ構造フィルムを調製するのに使用される場合に、改良された光学特性をもたらす必要性が存在する。複数の官能基を有するリガンドを調製する必要性も存在する。
発明の簡単な概要
[0009] 本発明は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、少なくとも２つの末端官能基を含み、ここで、少なくとも１つの末端官能基が、ナノ構造の表面に結合されている、少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0010] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、この多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ：
Figure 0007194181000001
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される。
[0011] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩ：
Figure 0007194181000002
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される。
[0012] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の１～５つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の２つの集団を含む。
[0013] ある実施形態において、ナノ構造組成物のナノ構造は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物のナノ構造は、ＩｎＰのコアを含む。
[0014] ある実施形態において、ナノ構造組成物のナノ構造は、少なくとも１つのシェルを含む。
[0015] ある実施形態において、ナノ構造組成物のナノ構造の末端官能基の少なくとも２つが異なる。
[0016] ある実施形態において、式Ｉの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のｘが、１０～２０である。ある実施形態において、式ＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のｘが、１０～２０である。
[0017] ある実施形態において、式Ｉの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のｙが、０～１０である。ある実施形態において、式ＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のｙが、０～１０である。
[0018] ある実施形態において、式Ｉの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のＲ１Ａ及びＲ１Ｂが－Ｈである。ある実施形態において、式ＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のＲ１Ａ及びＲ１Ｂが－Ｈである。
[0019] ある実施形態において、式Ｉの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のＸ２が－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－である。ある実施形態において、式ＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のＸ２が－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0020] ある実施形態において、ナノ構造組成物の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩＩ：
Figure 0007194181000003
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンである）
で表される。
[0021] ある実施形態において、式ＩＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のｘが、１０～２０であり、ｙが０である。
[0022] ある実施形態において、式ＩＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のＸ１が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである。
[0023] ある実施形態において、式ＩＩＩの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のＸ１が、少なくとも１つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。
[0024] ある実施形態において、ナノ構造組成物の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＶ：
Figure 0007194181000004
 （式中、
ｘが、１～１００である）
で表される。
[0025] ある実施形態において、式ＩＶの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド中のｘが、１０～２０である。
[0026] ある実施形態において、ナノ構造組成物のナノ構造は、量子ドットである。
[0027] 本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの有機樹脂と
を含むナノ構造組成物も提供する。
[0028] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の１～５つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の２つの集団を含む。
[0029] ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。
[0030] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、重量パーセンテージとして、約０．０００１％～約５％のナノ構造の少なくとも１つの集団を含む。
[0031] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの有機樹脂を含む。
[0032] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、エポキシモノマーを含む。
[0033] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の少なくとも１つの有機樹脂は、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキセンオキシド、二酸化リモネン、グリシジルメタクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノール－Ａジグリシジルエーテル、グリシジルアクリレートエステル、グリシジルメタクリレートエステル、α－エチルアクリレートグリシジルエステル、α－Ｎ－プロピルアクリレートグリシジルエステル、α－Ｎ－ブチルアクリレートグリシジルエステル、アクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、メタクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、アクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、メタクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、α－エチルアクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、ｏ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、及びｐ－ビニルベンジルグリシジルエーテルからなる群から選択されるエポキシモノマーである。
[0034] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の少なくとも１つの有機樹脂は、オキセタンモノマーである。
[0035] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の少なくとも１つの有機樹脂は、ジオキセタニルエーテル、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、３－エチル－３－フェノキシメチルオキセタン、３，３－ジメチルオキセタン、３，３－（ヒドロキシメチル）メチルオキセタン、３，３－（ニトラトメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（ヒドロキシメチル）オキセタン、３，３－ビス（クロロメチル）オキセタン、３，３－（アジドメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（アジドメチル）オキセタン、３－メチルニトロアミノメチル－オキセタン、３，３－ビス（メチルニトラミノメチル）オキセタン、３，３－（ジフルオロアミノメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（ジフルオロアミノメチル）オキセタン、３－ヒドロキシ－オキセタン、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、及びビス［１－エチル（３－オキセタニル）］メチルエーテルからなる群から選択されるオキセタンモノマーである。
[0036] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、有機溶媒をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，４－ブタンジオールジアセテート、酢酸ヘキシル、又はそれらの組合せからなる群から選択される有機溶媒をさらに含む。
[0037] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、重量パーセンテージとして、約５％～約９９％の少なくとも１つの有機樹脂を含む。
[0038] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ＩｎＰコアを含むナノ構造の集団及び／又はＣｄＳｅコアを含むナノ構造の集団を含む。
[0039] ある実施形態において、ナノ構造組成物中のナノ構造は、少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物中のナノ構造は、２つのシェルを含む。
[0040] ある実施形態において、ナノ構造組成物中のナノ構造は、量子ドットである。
[0041] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、約１０℃～約９０℃の温度で貯蔵される場合、約１日～約３年間にわたって安定している。
[0042] ある実施形態において、成形品が、本明細書に記載されるナノ構造組成物を含む。ある実施形態において、成形品は、フィルム、ディスプレイ用の基板、又は発光ダイオードである。ある実施形態において、成形品はフィルムである。
[0043] 本開示は、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法であって、該方法は、第２のリガンドが第１のリガンドを置換し、ナノ構造に非共有結合されるように、ナノ構造に非共有結合された第１のリガンドを有するナノ構造の集団及び第２のリガンドである多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む反応混合物を混合することを含み、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、式Ｉ：
Figure 0007194181000005
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される、方法を提供する。
[0044] ある実施形態において、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法は、式ＩＩ：
Figure 0007194181000006
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドである第２のリガンドを含む。
[0045] ある実施形態において、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法は、式ＩＩＩ：
Figure 0007194181000007
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドである第２のリガンドを含む。
[0046] ある実施形態において、第２のリガンドは、ナノ構造における第１のリガンドの約３０％～約１００％を置換する。ある実施形態において、第２のリガンドは、ナノ構造における第１のリガンドの約４０％～約１００％を置換する。
[0047] ある実施形態において、混合は、１００ｒｐｍ～１０，０００ｒｐｍの撹拌速度で行われる。
[0048] ある実施形態において、混合は、１分間～２４時間の時間にわたって行われる。
[0049] ある実施形態において、混合は、約２０℃～約１００℃の温度で行われる。
[0050] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団及びナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む組成物を提供することと；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を、（ａ）の組成物と混合することとを含む、方法を提供する。
[0051] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、重量パーセンテージとして、約０．０００１％～約５％のナノ構造の少なくとも１つの集団を含む。
[0052] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式Ｉ：
Figure 0007194181000008
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0053] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩ：
Figure 0007194181000009
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0054] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩ（式中、ｘが、１０～２０である）の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0055] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩ（式中、ｙが０である）の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0056] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩ（式中、Ｒ１Ａ及びＲ１ＢがＨである）の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0057] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩ（式中、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0058] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩＩ：
Figure 0007194181000010
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0059] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、式ＩＩＩ（式中、ｘが、１０～２０であり、ｙが０である）の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0060] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、１～５つの有機樹脂を混合することを含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、１つの有機樹脂を混合することを含む。
[0061] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、少なくとも１つの有機樹脂を混合することを含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性樹脂である。
[0062] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、少なくとも１つの有機樹脂を混合することを含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂である。
[0063] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、少なくとも１つの有機樹脂を混合することを含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、エポキシモノマー又はオキセタンモノマーである。
[0064] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、重量パーセンテージとして、約５％～約９９％の少なくとも１つの有機樹脂を含むナノ構造組成物を含む。
[0065] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、ナノ構造が量子ドットであるナノ構造組成物を含む。
[0066] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、（ａ）における提供：
（１）ナノ構造の集団に非共有結合された第１のリガンドを、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換することと；
（２）（１）において調製されたナノ構造を精製することと；
（３）（２）におけるナノ構造を、有機樹脂又は有機溶媒中に分散させることとを含む。
[0067] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、（ａ）における提供を含み、
（４）（１）において調製されたナノ構造を、非極性溶媒中で沈殿させることと；
（５）（４）における組成物を遠心分離し、上清を除去することと
をさらに含む。
[0068] ある実施形態において、（４）中の非極性溶媒はヘキサンである。
[0069] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、有機樹脂を含み、ここで、有機樹脂は、エポキシモノマー又はオキセタンモノマーである。
[0070] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、有機溶媒を含み、ここで、有機溶媒は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，４－ブタンジオールジアセテート、酢酸ヘキシル、又はそれらの組合せである。
[0071] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、混合することを含み、混合は、１００ｒｐｍ～１０，０００ｒｐｍの撹拌速度で行われる。
[0072] ある実施形態において、ナノ構造組成物を調製する方法は、混合することを含み、混合は、１分間～２４時間の時間にわたって行われる。
[0073] 本開示は、
（ａ）ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂と
を含むナノ構造フィルム層も提供する。
[0074] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の１～５つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の１つの集団を含む。
[0075] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の集団を含み、ナノ構造の少なくとも１つの集団が、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の集団を含み、ここで、ナノ構造は、ＩｎＰのコアを含む。
[0076] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の集団を含み、ナノ構造の少なくとも１つの集団が、重量パーセンテージとして、ナノ構造フィルム層の総重量の約０．０００１％～約５％を占める。
[0077] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ：
Figure 0007194181000011
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される。
[0078] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ（式中、ｘが、１０～２０である）で表される。
[0079] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ（式中、ｙが０である）で表される。
[0080] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ（式中、Ｒ１Ａ及びＲ１ＢがＨである）で表される。
[0081] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ（式中、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）で表される。
[0082] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩ：
Figure 0007194181000012
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される。
[0083] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層の多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩ（式中、ｘが、１０～２０であり、ｙが０である）で表される。
[0084] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、１～５つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、１つの有機樹脂を含む。
[0085] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの有機樹脂を含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性樹脂である。
[0086] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの有機樹脂を含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂である。
[0087] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの有機樹脂を含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、エポキシモノマー又はオキセタンモノマーである。
[0088] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの有機樹脂を含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキセンオキシド、二酸化リモネン、グリシジルメタクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノール－Ａジグリシジルエーテル、グリシジルアクリレートエステル、グリシジルメタクリレートエステル、α－エチルアクリレートグリシジルエステル、α－Ｎ－プロピルアクリレートグリシジルエステル、α－Ｎ－ブチルアクリレートグリシジルエステル、アクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、メタクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、アクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、メタクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、α－エチルアクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、ｏ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、及びｐ－ビニルベンジルグリシジルエーテルからなる群から選択されるエポキシモノマーである。
[0089] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの有機樹脂を含み、ここで、少なくとも１つの有機樹脂は、ジオキセタニルエーテル、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、３－エチル－３－フェノキシメチルオキセタン、３，３－ジメチルオキセタン、３，３－（ヒドロキシメチル）メチルオキセタン、３，３－（ニトラトメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（ヒドロキシメチル）オキセタン、３，３－ビス（クロロメチル）オキセタン、３，３－（アジドメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（アジドメチル）オキセタン、３－メチルニトロアミノメチル－オキセタン、３，３－ビス（メチルニトラミノメチル）オキセタン、３，３－（ジフルオロアミノメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（ジフルオロアミノメチル）オキセタン、３－ヒドロキシ－オキセタン、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、及びビス［１－エチル（３－オキセタニル）］メチルエーテルからなる群から選択されるオキセタンモノマーである。
[0090] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、重量パーセンテージとして、５％～９９％の少なくとも１つの有機樹脂を含む。
[0091] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造の少なくとも１つの集団が、少なくとも１つのシェルを含む。
[0092] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造の少なくとも１つの集団が、２つのシェルを含む。
[0093] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造が量子ドットである、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含む。
[0094] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、量子ドットの少なくとも１つの集団を含み、ここで、量子ドットは、ＩｎＰ及び／又はＣｄＳｅ量子ドットである。
[0095] 本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付の図面は、本発明を例示し、本明細書と共に、本発明の原理を説明し、関連技術の当業者が本発明を実施及び使用することを可能にするのにさらに用いられる。
[0096]４００～４０００ｃｍ－１の波長範囲にわたる、メルカプトコハク酸出発材料、アリルオキシＰＥＧ－７５０出発材料、及びヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンド生成物のフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトルである。 [0097]４００～１８００ｃｍ－１の波長範囲にわたって伸長される、メルカプトコハク酸出発材料、アリルオキシＰＥＧ－７５０出発材料、及びヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンド生成物のフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトルである。 [0098]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－１０００リガンドを有する赤色量子ドット及び樹脂（２７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、外部量子効率（ＥＱＥ）パーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0099]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－３５０リガンドを有する赤色量子ドット及び樹脂（２７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0100]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、ヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンドを有する赤色量子ドット及び樹脂（２７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0101]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－１０００リガンドを有する赤色量子ドット及び樹脂（５７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0102]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－３５０リガンドを有する赤色量子ドット及び樹脂（５７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0103]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、ヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンドを有する赤色量子ドット及び樹脂（５７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0104]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－１０００リガンドを有する緑色量子ドット及び樹脂（２７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0105]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－３５０リガンドを有する緑色量子ドット及び樹脂（２７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0106]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、ヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンドを有する緑色量子ドット及び樹脂（２７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0107]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－１０００リガンドを有する緑色量子ドット及び樹脂（５７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0108]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－３５０リガンドを有する緑色量子ドット及び樹脂（５７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0109]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、ヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンドを有する緑色量子ドット及び樹脂（５７％）を含有するサーマルインクから作製されたフィルムについての青色透過パーセント、ＥＱＥパーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を示す棒グラフである。測定は、硬化の直後に行った。 [0110]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、カルボン酸末端ＰＥＧ－１０００リガンドを有する緑色量子ドットを含有するＵＶカチオン性インク（UV-cationic ink）から作製されたフィルムについてのＥＱＥパーセントを示す線グラフである。測定は、直後に、及び１５０℃で２時間にわたって空気中で焼成した後に行った。 [0111]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、ヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンドを有する緑色量子ドットを含有するＵＶカチオン性インクから作製されたフィルムについてのＥＱＥパーセントを示す線グラフである。測定は、直後に、及び１５０℃で２時間にわたって空気中で焼成した後に行った。 [0112]３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、ヒドロキシ末端ＰＥＧ－７５０リガンドを有する赤色量子ドットを含有するＵＶカチオン性インクから作製されたフィルムについてのＥＱＥパーセントを示す線グラフである。測定は、直後に、及び１５０℃で２時間にわたって空気中で焼成した後に行った。
[0113] 特に定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が関連する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。以下の定義は、当業者を補助するものであり、本出願を対象とし、いずれの関連する又は関連しない事例にも、例えば、いずれの一般的に所有された特許又は出願にも帰属されるものではない。本明細書に記載されるものと同様又は同等のいずれの方法及び材料も、本開示の試験の実施に使用され得るが、好ましい材料及び方法が、本明細書に記載される。したがって、本明細書において使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定を意図したものではない。
[0114] 本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される際、文脈上特に明記されない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ナノ構造（a nanostructure）」への言及は、複数のこのようなナノ構造を含む、などである。
[0115] 本明細書において使用される際の「約」という用語は、所与の量の値が、その値の±１０％だけ変動することを示す。例えば、「約１００ｎｍ」は、９０ｎｍ～１１０ｎｍ（両端の値を含む）のサイズの範囲を包含する。
[0116] 「ナノ構造」は、約５００ｎｍ未満の寸法を有する少なくとも１つの領域又は代表的な寸法を有する構造である。ある実施形態において、ナノ構造は、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。典型的に、その領域又は代表的な寸法は、その構造の最小軸に沿ったものである。このような構造の例としては、ナノワイヤ、ナノロッド、ナノチューブ、分岐ナノ構造、ナノテトラポッド、トライポッド、バイポッド、ナノ結晶、ナノドット、量子ドット、及びナノ粒子などが挙げられる。ナノ構造は、例えば、実質的に結晶性、実質的に単結晶性、多結晶性、非晶質、又はそれらの組合せであり得る。ある実施形態において、ナノ構造の３つの次元（three dimensions）のそれぞれが、約５００ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。
[0117] ナノ構造に関連して使用される際の「ヘテロ構造」という用語は、少なくとも２つの異なる及び／又は区別可能な材料のタイプによって特徴付けられるナノ構造を指す。典型的に、ナノ構造の１つの領域が、第１の材料のタイプを含み、ナノ構造の第２の領域が第２の材料のタイプを含む。特定の実施形態において、ナノ構造は、第１の材料のコアと、第２（又は第３など）の材料の少なくとも１つのシェルとを含み、ここで、異なる材料のタイプは、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐ナノワイヤのアームの長軸、又はナノ結晶の中心の周りに放射状に分布される。シェルと見なされるために、又はナノ構造の場合にヘテロ構造と見なされるために、シェルは、隣接する材料を完全に覆うことができるが、必ずしもその必要はなく；例えば、１つの材料のコアが第２の材料の小さい島で覆われることを特徴とするナノ結晶は、ヘテロ構造である。他の実施形態において、異なる材料のタイプは、ナノ構造内の異なる位置に分布され；例えば、ナノワイヤの主軸（長軸）に沿って又は分岐ナノワイヤのアームの長軸に沿って分布される。ヘテロ構造内の異なる領域は、完全に異なる材料を含むことができ、あるいは異なる領域は、異なるドーパント又は異なる濃度の同じドーパントを有するベース材料（例えば、ケイ素）を含むことができる。
[0118] 本明細書において使用される際、ナノ構造の「直径」は、ナノ構造の第１の軸に対して垂直な断面の直径を指し、ここで、第１の軸は、第２及び第３の軸に対して長さの最大の差を有する（第２及び第３の軸は、長さが互いにほぼ等しい２つの軸である）。第１の軸は、必ずしもナノ構造の最長軸ではなく；例えば、円板型のナノ構造の場合、上記断面は、円板における短い縦軸に対して垂直な実質的に円形の断面であろう。断面が円形でない場合、直径は、その断面の主軸及び短軸の平均である。ナノワイヤなどの、細長い、又は高いアスペクト比のナノ構造の場合、直径は、ナノワイヤの最長軸に対して垂直な断面において測定される。球状のナノ構造の場合、直径は、その球の中心を通って一方の側から他方の側まで測定される。
[0119] ナノ構造に関連して使用される際の「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、ナノ構造が、典型的に、その構造の１つ以上の寸法のわたる長距離秩序化を示すことを指す。単結晶の秩序が結晶の境界を越えて延在することができないため、「長距離秩序化」という用語は、特定のナノ構造の実寸に依存することが当業者によって理解されるであろう。この場合、「長距離秩序化」は、ナノ構造の寸法の少なくとも大部分にわたる実質的な秩序を意味する。ある場合に、ナノ構造は、酸化物又は他のコーティングを有することができ、又はコア及び少なくとも１つのシェルから構成され得る。このような場合、酸化物、シェル、又は他のコーティングが、このような秩序化を示すことができるが、必ずしもその必要はない（例えば、それは、非晶質、多結晶性、又はその他であり得る）ことが理解されるであろう。このような場合、「結晶性」、「実質的に結晶性」、「実質的に単結晶性」、又は「単結晶性」という語句は、ナノ構造の中心コア（コーティング層又はシェルを除く）を指す。本明細書において使用される際の「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、その構造が実質的な長距離秩序化（例えば、ナノ構造又はそのコアの少なくとも１つの軸の長さの少なくとも約８０％にわたる秩序）を示す限り、様々な欠陥、積層欠陥、原子置換などを含む構造も包含することが意図される。さらに、コアとナノ構造の外側との間、コアと隣接するシェルとの間、又はシェルと第２の隣接するシェルとの間の境界面が、非結晶性領域を含んでいてもよく、さらには非晶質であってもよいことが理解されるであろう。これは、ナノ構造が、本明細書において定義される結晶性又は実質的に結晶性であることを妨げない。
[0120] ナノ構造に関連して使用される際の「単結晶性」という用語は、ナノ構造が、実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを示す。コア及び１つ以上のシェルを含むナノ構造ヘテロ構造に関連して使用される際、「単結晶性」は、コアが、実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを示す。
[0121] 「ナノ結晶」は、実質的に単結晶性であるナノ構造である。したがって、ナノ結晶は、約５００ｎｍ未満の寸法を有する少なくとも１つの領域又は特徴的な寸法を有する。ある実施形態において、ナノ結晶は、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。「ナノ結晶」という用語は、様々な欠陥、積層欠陥、原子置換などを含む実質的に単結晶性のナノ構造、並びにこのような欠損、欠陥、又は置換を有さない実質的に単結晶性のナノ構造を包含することが意図される。コア及び１つ以上のシェルを含むナノ結晶ヘテロ構造の場合、ナノ結晶のコアは、典型的に、実質的に単結晶性であるが、シェルはそうである必要はない。ある実施形態において、ナノ結晶の３次元のそれぞれが、約５００ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。
[0122] 「量子ドット」（又は「ドット」）という用語は、量子閉じ込め又は励起子閉じ込めを示すナノ結晶を指す。量子ドットは、材料特性が実質的に均一であり得、又は特定の実施形態において、例えば、コア及び少なくとも１つのシェルを含み、不均一であり得る。量子ドットの光学特性は、それらの粒径、化学組成、及び／又は表面組成によって影響され得、当該技術分野において利用可能な好適な光学的試験によって決定され得る。例えば、約１ｎｍ～約１５ｎｍの範囲内で、ナノ結晶サイズを調整できることにより、全光学スペクトルの範囲における光子放出が可能になり、演色に高い多様性を与える。
[0123] 「リガンド」は、例えば、ナノ構造の表面との共有結合性相互作用、イオン性相互作用、ファンデルワールス相互作用、又は他の分子相互作用によって、ナノ構造の１つ以上の面との相互作用（弱いか又は強いかにかかわらず）が可能な分子である。
[0124] 「フォトルミネセンス量子収率」は、例えば、ナノ構造又はナノ構造の集団によって放出された光子の、吸収された光子に対する比率である。当該技術分野において公知であるように、量子収率は、典型的に、公知の量子収率値を有する十分に特性決定された標準試料を用いた比較方法によって決定される。
[0125] 本明細書において使用される際、「シェル」という用語は、コア上、又は同じか若しくは異なる組成の予め堆積されたシェル上に堆積され、シェル材料を１回堆積する行為から得られる材料を指す。正確なシェル厚さは、材料だけでなく、前駆体の投入量及び転化率に依存し、ナノメートル又は層単位で報告され得る。本明細書において使用される際、「目標シェル厚さ」は、必要とされる前駆体量の計算に使用される目標のシェル厚さを指す。本明細書において使用される際、「実際のシェル厚さ」は、合成後のシェル材料の実際に堆積された量を指し、当該技術分野において公知の方法によって測定され得る。例として、実際のシェル厚さは、シェル合成の前及び後のナノ結晶の透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）画像から決定される粒径を比較することによって測定され得る。
[0126] 本明細書において使用される際、「可溶化基」という用語は、水への低い溶解性、並びにヘキサン、ペンタン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、アセトン、酢酸エチル、ジクロロメタン（メチレンクロリド）、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、及びＮ－メチルピロリジノンなどの有機溶媒への高い溶解性を有する実質的に非極性の基を指す。ある実施形態において、可溶化基は、長鎖アルキル、長鎖ヘテロアルキル、長鎖アルケニル、長鎖アルキニル、シクロアルキル、又はアリールである。
[0127] 本明細書において使用される際、「安定した」という用語は、内部反応によるか又は空気、熱、光、圧力、若しくは他の自然条件の作用による変化又は分解に耐える混合物又は組成物を指す。ナノ構造組成物の安定性は、ナノ構造の少なくとも１つの集団、少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）、及び任意選択的に、少なくとも１つの有機樹脂を混合した後のピーク発光波長を測定することによって決定され得る。ピーク発光波長は、ナノ構造組成物にＵＶ又は青色光（４５０ｎｍ）を照射し、分光計で出力を測定することによって測定され得る。発光スペクトルが、元のナノ構造組成物からの発光と比較される。ピーク発光波長が５ｎｍを超えて変化しない場合、ナノ構造組成物は安定している。
[0128] 本明細書において使用される際、「半値全幅」（ＦＷＨＭ）という用語は、量子ドットのサイズ分布の尺度である。量子ドットの発光スペクトルは、一般に、ガウス曲線の形状を有する。ガウス曲線の幅は、ＦＷＨＭとして定義され、粒子のサイズ分布を示す。より小さいＦＷＨＭは、より狭い量子ドットナノ結晶サイズ分布に対応する。ＦＷＨＭは、発光極大波長にも依存する。
[0129] 本明細書において使用される際、「官能基等価重量」（ＦＧＥＷ）という用語は、ポリマー中の反応性官能基の比率を決定するのに使用される。ポリマーのＦＧＥＷは、ポリマー中の官能基の数（ｎ）に対する数平均分子量（ＮＡＭＷ）の比率として定義される。それは、官能基の１つの式量を含むポリマーの重量である。ＦＧＥＷは、反応性官能基の数を計数し、数平均分子量を割ることによって、末端基分析を用いて計算される：
ＦＧＥＷ＝ＮＡＭＷ／ｎ
式中、ｎ＝モノマー中の反応性官能基の数である。
[0130] 本明細書において使用される際の「アルキル」は、示される炭素原子の数を有する直鎖状又は分枝鎖状、飽和、脂肪族基を指す。ある実施形態において、アルキルは、Ｃ１～２アルキル、Ｃ１～３アルキル、Ｃ１～４アルキル、Ｃ１～５アルキル、Ｃ１～６アルキル、Ｃ１～７アルキル、Ｃ１～８アルキル、Ｃ１～９アルキル、Ｃ１～１０アルキル、Ｃ１～１２アルキル、Ｃ１～１４アルキル、Ｃ１～１６アルキル、Ｃ１～１８アルキル、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ８～２０アルキル、Ｃ１２～２０アルキル、Ｃ１４～２０アルキル、Ｃ１６～２０アルキル、又はＣ１８～２０アルキルである。例えば、Ｃ１～６アルキルとしては、限定はされないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ペンチル、イソペンチル、及びヘキシルが挙げられる。ある実施形態において、アルキルは、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、又はイコサニルである。
[0131] 本明細書において使用される際の「アルキレン」という用語は、単独で又は組み合わせて、メチレン（－ＣＨ２－）などの、２つ以上の位置において結合された直鎖状又は分枝鎖状飽和炭化水素から誘導される飽和脂肪族基を指す。特に規定されない限り、「アルキル」という用語は、「アルキレン」基を含み得る。
[0132] 本明細書において使用される際の「アルケニル」は、単一の水素原子の除去によって、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有する直鎖状又は分枝鎖状炭化水素部分から誘導される一価基を指す。ある実施形態において、アルケニル基は、２～２０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～２０アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～１５個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１５アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～１０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１０アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～８個の炭素原子を含有し、Ｃ２～８アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～５個の炭素を含有し、Ｃ２～５アルケニルである。アルケニル基としては、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、及び１－メチル－２－ブテン－ｌ－イルが挙げられる。
[0133] 本明細書において使用される際の「アルキニル」は、単一の水素原子の除去によって、少なくとも１つの炭素－炭素三重結合を有する直鎖状又は分枝鎖状炭化水素から誘導される一価基を指す。ある実施形態において、アルキニル基は、２～２０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～２０アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～１５個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１５アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～１０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１０アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～８個の炭素原子を含有し、Ｃ２～８アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～５個の炭素を含有し、Ｃ２～５アルキニルである。代表的なアルキニル基としては、限定はされないが、エチニル、２－プロピニル（プロパルギル）、及び１－プロピニルが挙げられる。
[0134] 本明細書において使用される際の「アルキルアミノ」は、式（－ＮＲＫ ２）の「置換アミノ」を指し、ここで、ＲＫが、独立して、本明細書において定義されるような、水素又は任意選択的に置換されるアルキル基であり、窒素部分が、親分子に直接結合される。
[0135] 本明細書において使用される際の「ヘテロアルキル」は、１つ以上の官能基で任意選択的に置換され、例えば、炭素原子の代わりに、１つ以上の酸素、硫黄、窒素、リン、又はケイ素原子を含有するアルキル部分を指す。
[0136] 本明細書において使用される際の「シクロアルキル」は、飽和環状炭化水素から誘導される、３～８個の炭素原子、好ましくは、３～５個の炭素原子の一価又は二価基を指す。シクロアルキル基は、単環式又は多環式であり得る。シクロアルキルは、Ｃ１～３アルキル基又はハロゲンで置換され得る。
[0137] 本明細書において使用される際の「アミド」は、「アミノカルボニル」及び「カルボニルアミノ」の両方を指す。単独で又は別の基に結合して使用される際のこれらの用語は、末端に使用される場合にはＮ（ＲＬＲＭ）－Ｃ（Ｏ）－又はＲＭＣ（Ｏ）－Ｎ（ＲＬ）－、及び内部に使用される場合には－Ｃ（Ｏ）－Ｎ（ＲＬ）－又は－Ｎ（ＲＭ）－Ｃ（Ｏ）－などのアミド基を指し、ＲＬ及びＲＭのそれぞれは、独立して、水素、アルキル、脂環式、（脂環式）脂肪族、アリール、芳香脂肪族（araliphatic）、ヘテロ脂環式、（ヘテロ脂環式）脂肪族、ヘテロアリール、カルボキシ、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、（脂肪族）カルボニル、（脂環式）カルボニル、（（脂環式）脂肪族）カルボニル、アリールカルボニル、（芳香脂肪族）カルボニル、（ヘテロ脂環式）カルボニル、（（ヘテロ脂環式）脂肪族）カルボニル、（ヘテロアリール）カルボニル、又は（ヘテロアル脂肪族（heteroaraliphatic））カルボニルであり、これらのそれぞれは、本明細書において定義され、任意選択的に置換されている。アミノ基の例としては、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、又はアリールアミノが挙げられる。アミド基の例としては、アルキルアミド（アルキルカルボニルアミノ又はアルキルカルボニルアミノなど）、（ヘテロ脂環式）アミド、（ヘテロアラルキル）アミド、（ヘテロアリール）アミド、（ヘテロシクロアルキル）アルキルアミド、アリールアミド、アラルキルアミド、（シクロアルキル）アルキルアミド、又はシクロアルキルアミドが挙げられる。
[0138] 本明細書において使用される際の「カルボキシアルキル」は、低級アルキル基に付加されたカルボン酸基（－ＣＯＯＨ）を指す。
[0139] 本明細書において使用される際の「ヘテロシクロアルキル」は、環構造中に１～５個、より典型的に、１～４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル置換基を指す。化合物において用いられる好適なヘテロ原子は、窒素、酸素、及び硫黄である。代表的なヘテロシクロアルキル部分としては、例えば、モルホリノ、ピペラジニル、ピペリジニルなどが挙げられる。
[0140] 本明細書において使用される際の「アリール」は、６～１４個の炭素原子を有する非置換単環式又は二環式芳香環系、すなわち、Ｃ６～１４アリールを指す。非限定的な例示的なアリール基としては、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル（anthracyl）、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル、及びフルオレニル基が挙げられる。一実施形態において、アリール基は、フェニル又はナフチルである。
[0141] 本明細書において使用される際の「ヘテロアリール」又は「複素環式芳香族」は、５～１４個の環原子を有する非置換単環式及び二環式芳香環系、すなわち、５員～１４員ヘテロアリールを指し、ここで、環の１つの少なくとも１つの炭素原子が、酸素、窒素及び硫黄からなる群から独立して選択されるヘテロ原子で置換されている。一実施形態において、ヘテロアリールは、酸素、窒素及び硫黄からなる群から独立して選択される１、２、３、又は４個のヘテロ原子を含有する。一実施形態において、ヘテロアリールは、３個のヘテロ原子を有する。別の実施形態において、ヘテロアリールは、２個のヘテロ原子を有する。別の実施形態において、ヘテロアリールは、１個のヘテロ原子を有する。別の実施形態において、ヘテロアリールは、５員～１０員ヘテロアリールである。別の実施形態において、ヘテロアリールは、５員又は６員ヘテロアリールである。別の実施形態において、ヘテロアリールは、５個の環原子を有し、例えば、４個の炭素原子及び１個の硫黄原子を有する５員ヘテロアリールであるチエニルである。別の実施形態において、ヘテロアリールは、６個の環原子を有し、例えば、５個の炭素原子及び１個の窒素原子を有する６員ヘテロアリールであるピリジルである。非限定的な例示的なヘテロアリール基としては、チエニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、ナフト［２，３－ｂ］チエニル、チアントレニル、フリル、ベンゾフリル、ピラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾオキサゾニル、クロメニル、キサンテニル、２Ｈ－ピロリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、イソインドリル、３Ｈ－インドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、シンノリニル、キナゾリニル、プテリジニル、４ａＨ－カルバゾリル、カルバゾリル、β－カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ピリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、チアゾリル、イソチアゾリル、フェノチアゾリル（phenothiazolyl）、イソオキサゾリル、フラザニル、及びフェノキサジニルが挙げられる。一実施形態において、ヘテロアリールは、チエニル（例えば、チエン－２－イル及びチエン－３－イル）、フリル（例えば、２－フリル及び３－フリル）、ピロリル（例えば、１Ｈ－ピロール－２－イル及び１Ｈ－ピロール－３－イル）、イミダゾリル（例えば、２Ｈ－イミダゾール－２－イル及び２Ｈ－イミダゾール－４－イル）、ピラゾリル（例えば、１Ｈ－ピラゾール－３－イル、１Ｈ－ピラゾール－４－イル、及び１Ｈ－ピラゾール－５－イル）、ピリジル（例えば、ピリジン－２－イル、ピリジン－３－イル、及びピリジン－４－イル）、ピリミジニル（例えば、ピリミジン－２－イル、ピリミジン－４－イル、及びピリミジン－５－イル）、チアゾリル（例えば、チアゾール－２－イル、チアゾール－４－イル、及びチアゾール－５－イル）、イソチアゾリル（例えば、イソチアゾール－３－イル、イソチアゾール－４－イル、及びイソチアゾール－５－イル）、オキサゾリル（例えば、オキサゾール－２－イル、オキサゾール－４－イル、及びオキサゾール－５－イル）、イソオキサゾリル（例えば、イソオキサゾール－３－イル、イソオキサゾール－４－イル、及びイソオキサゾール－５－イル）、又はインダゾリル（例えば、１Ｈ－インダゾール－３－イル）である。「ヘテロアリール」という用語は、あり得るＮ－オキシドも含む。非限定的な例示的なＮ－オキシドは、ピリジルＮ－オキシドである。
[0142] 特に明示されない限り、本明細書に列挙される範囲は、両端の値を含む。
[0143] 様々なさらなる用語が、本明細書において定義され、又は他の形で特徴付けられる。
ナノ構造組成物
[0144] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、少なくとも２つの末端官能基を含み、ここで、少なくとも１つの末端官能基が、ナノ構造の表面に結合されている、少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0145] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのランダムコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）ジブロックコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）トリブロックコポリマー、ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）トリブロックコポリマー、又はそれらの組合せを含む。
[0146] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0147] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式（Ｉ）：
Figure 0007194181000013
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0148] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0149] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式（ＩＩ）：
Figure 0007194181000014
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0150] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0151] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式（ＩＩＩ）：
Figure 0007194181000015
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンである）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0152] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0153] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式（ＩＶ）：
Figure 0007194181000016
 （式中、
ｘが、１～１００である）
で表される多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0154] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造が、ナノ構造に結合されたリガンドを含む、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの有機樹脂と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0155] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
ナノ構造フィルム層
[0156] ある実施形態において、本発明は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造が、ナノ構造に結合されたリガンドを含む、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの有機樹脂と
を含むナノ構造フィルム層を提供する。
[0157] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
ナノ構造成形品
[0158] ある実施形態において、本発明は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造が、ナノ構造に結合されたリガンドを含む、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの有機樹脂と
を含むナノ構造成形品を提供する。
[0159] ある実施形態において、成形品は、フィルム、ディスプレイ用の基板、又は発光ダイオードである。
[0160] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0161] ある実施形態において、本発明は、
（ａ）第１のバリア層；
（ｂ）第２のバリア層；及び
（ｃ）第１のバリア層と第２のバリア層との間のナノ構造層であって、ナノ構造層が、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造が、ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む、ナノ構造層；並びに少なくとも１つの有機樹脂を含むナノ構造フィルムを提供する。
[0162] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
量子ドット
[0163] 本発明において使用するための量子ドット（又は他のナノ構造）は、任意の好適な材料、好適には、無機材料、より好適には、無機導電性又は半導体材料から製造され得る。好適な半導体材料としては、ＩＩ－ＶＩ族、ＩＩＩ－Ｖ族、ＩＶ－ＶＩ族、及びＩＶ族半導体を含む任意のタイプの半導体が挙げられる。好適な半導体材料としては、限定はされないが、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ（ダイヤモンドを含む）、Ｐ、ＢＮ、ＢＰ、ＢＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅＺｎ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＢｅＳ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧｅＳ、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅ、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＣｕＦ、ＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｇｅ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２ＣＯ、及びそれらの組合せが挙げられる。
[0164] ＩＩ－ＶＩ族ナノ構造の合成は、米国特許第６，２２５，１９８号、同第６，３２２，９０１号、同第６，２０７，２２９号、同第６，６０７，８２９号、同第６，８６１，１５５号、同第７，０６０，２４３号、同第７，１２５，６０５号、同第７，３７４，８２４号、同第７，５６６，４７６号、同第８，１０１，２３４号、及び同第８，１５８，１９３号並びに米国特許出願公開第２０１１／０２６２７５２号及び同第２０１１／０２６３０６２号に記載されている。ある実施形態において、コアは、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳｅ、ＨｇＳ、及びＨｇＴｅからなる群から選択されるＩＩ－ＶＩ族ナノ結晶である。ある実施形態において、コアは、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、及びＣｄＳからなる群から選択されるナノ結晶である。
[0165] ＣｄＳｅ及びＣｄＳ量子ドットなどのＩＩ－ＶＩ族ナノ構造は、望ましい発光挙動を示し得るが、カドミウムの毒性などの問題が、このようなナノ構造を使用可能な用途を制限する。したがって、好ましい発光特性を有し、より毒性の低い代替物が、非常に望ましい。一般にＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造、特にＩｎＰ系ナノ構造は、それらの同等の発光範囲のため、カドミウム系材料の、最もよく知られた代替物を提供する。
[0166] ある実施形態において、ナノ構造は、カドミウムフリーである。本明細書において使用される際、「カドミウムフリー」という用語は、ナノ構造が、１００重量ｐｐｍ未満のカドミウムを含有することが意図される。特定有害物質の使用制限（Restriction of Hazardous Substances）（ＲｏＨＳ）遵守の定義では、均一な前駆体原材料中に存在するカドミウムが０．０１重量％（１００重量ｐｐｍ）以下でなければならないことが要求される。Ｃｄフリーナノ構造中のカドミウムレベルは、前駆体材料中の微量金属濃度によって制限される。Ｃｄフリーナノ構造のための前駆体材料中の微量金属（カドミウムを含む）濃度は、誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）によって測定され得、十億分率（ｐｐｂ）レベルである。ある実施形態において、「カドミウムフリー」のナノ構造は、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、又は約１ｐｐｍ未満のカドミウムを含有する。
[0167] ある実施形態において、コアは、ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造である。ある実施形態において、コアは、ＢＮ、ＢＰ、ＢＡｓ、ＢＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、及びＩｎＳｂからなる群から選択されるＩＩＩ－Ｖ族ナノ結晶である。ある実施形態において、コアは、ＩｎＰナノ結晶である。
[0168] ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造の合成は、米国特許第５，５０５，９２８号、同第６，３０６，７３６号、同第６，５７６，２９１号、同第６，７８８，４５３号、同第６，８２１，３３７号、同第７，１３８，０９８号、同第７，５５７，０２８号、同第７，６４５，３９７号、同第８，０６２，９６７号、及び同第８，２８２，４１２号並びに米国特許出願公開第２０１５／２３６１９５号に記載されている。ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造の合成はまた、Wells,R.L.,et al.,”The use of tris(trimethylsilyl)arsine to prepare gallium arsenide and indium arsenide,”Chem.Mater.1:4-6(1989)及びGuzelian,A.A.,et al.,”Colloidal chemical synthesis and characterization of InAs nanocrystal quantum dots,”Appl.Phys.Lett.69:1432-1434(1996)に記載されている。
[0169] ＩｎＰ系ナノ構造の合成は、例えば、Xie,R.,et al.,”Colloidal InP nanocrystals as efficient emitters covering blue to near-infrared,”J.Am.Chem.Soc.129:15432-15433(2007)；Micic,O.I.,et al.,”Core-shell quantum dots of lattice-matched ZnCdSe2shells on InP cores:Experiment and theory,”J.Phys.Chem.B 104:12149-12156(2000)；Liu,Z.,et al.,”Coreduction colloidal synthesis of III-V nanocrystals:The case of InP,”Angew.Chem.Int.Ed.Engl.47:3540-3542 (2008)；Li,L.et al.,”Economic synthesis of high quality InP nanocrystals using calcium phosphide as the phosphorus precursor,”Chem. Mater.20:2621-2623(2008)；D.Battaglia and X.Peng,”Formation of high quality InP and InAs nanocrystals in a noncoordinating solvent,”Nano Letters 2:1027-1030 (2002)；Kim, S., et al.,”Highly luminescent InP/GaP/ZnS nanocrystals and their application to white light-emitting diodes,”J.Am.Chem.Soc.134:3804-3809(2012)；Nann,T.,et al.,”Water splitting by visible light: A nanophotocathode for hydrogen production,”Angew.Chem.Int.Ed.49:1574-1577(2010)；Borchert,H.,et al.,”Investigation of ZnS passivated InP nanocrystals by XPS,”Nano Letters 2:151-154(2002)；L. Li and P. Reiss,”One-pot synthesis of highly luminescent InP/ZnS nanocrystals without precursor injection,”J.Am.Chem.Soc.130:11588-11589(2008)；Hussain,S.,et al.”One-pot fabrication of high-quality InP/ZnS(core/shell)quantum dots and their application to cellular imaging,”Chemphyschem.10:1466-1470 (2009)；Xu,S.,et al.,”Rapid synthesis of high-quality InP nanocrystals,”J.Am.Chem.Soc.128:1054-1055(2006)；Micic,O.I.,et al.,”Size-dependent spectroscopy of InP quantum dots,”J.Phys.Chem.B 101:4904-4912(1997)；Haubold,S.,etal.,”Strongly luminescent InP/ZnS core-shell nanoparticles,”Chemphyschem.5:331-334 (2001)；CrosGagneux, A.,et al.,”Surface chemistry of InP quantum dots:A comprehensive study,”J.Am.Chem.Soc.132:18147-18157(2010)；Micic,O.I.,et al.,”Synthesis and characterization of InP,GaP,and GalnP2 quantum dots,”J.Phys.Chem.99:7754-7759(1995)；Guzelian,A.A.,et al.,”Synthesis of size-selected,surface-passivated InP nanocrystals,”J.Phys.Chem.100:7212-7219(1996)；Lucey,D.W.,et al.,”Monodispersed InP quantum dots prepared by colloidal chemistry in a non-coordinating solvent,”Chem.Mater.17:3754-3762(2005)；Lim,J.,et al.,”InP@ZnSeS,core@composition gradient shell quantum dots with enhanced stability,”Chem.Mater.23:4459-4463(2011)；及びZan,F.,et al.,”Experimental studies on blinking behavior of single InP/ZnS quantum dots:Effects of synthetic conditions and UV irradiation,”J.Phys.Chem.C 116:394-3950(2012)に記載されている。
[0170] ある実施形態において、コアはドープされている。ある実施形態において、ナノ結晶コアのドーパントは、１つ以上の遷移金属を含む金属を含む。ある実施形態において、ドーパントは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、及びそれらの組合せからなる群から選択される遷移金属である。ある実施形態において、ドーパントは、非金属を含む。ある実施形態において、ドーパントは、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、又はＧａＡｓである。
[0171] ナノ構造の上の無機シェルコーティングは、それらの電子構造を調整するための一般的な手法である。さらに、無機シェルの堆積により、表面欠陥の不動態化がしょうじより堅牢な粒子を生成することができる。Ziegler,J.,etal.,Adv. Mater.20:4068-4073(2008)。例えば、ＺｎＳなどのより広いバンドギャップの半導体材料のシェルは、ＣｄＳｅ又はＩｎＰなどのより狭いバンドギャップを有するコア上に堆積されて、励起子がコア内に閉じ込められる構造が得られる。この手法により、輻射性再結合の確率が高くなり、１に近い量子収率及び薄いシェルコーティングを有する非常に効率的な量子ドットを合成することが可能になる。
[0172] ある実施形態において、ナノ構造は、コア及び少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、コア及び少なくとも２つのシェルを含む。シェルは、例えば、量子収率及び／又はナノ構造の安定性を高め得る。ある実施形態において、コア及びシェルは、異なる材料を含む。ある実施形態において、ナノ構造は、異なるシェル材料のシェルを含む。
[0173] シェルを調製するための例示的な材料としては、限定はされないが、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ（ダイヤモンドを含む）、Ｐ、Ｃｏ、Ａｕ、ＢＮ、ＢＰ、ＢＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅＺｎ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＢｅＳ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧｅＳ、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅ、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＣｕＦ、ＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｇｅ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２ＣＯ、及びそれらの組合せが挙げられる。
[0174] ある実施形態において、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源、及びカドミウム源のうちの少なくとも２つの混合物である。ある実施形態において、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源、及びカドミウム源のうちの２つの混合物である。ある実施形態において、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源、及びカドミウム源のうちの３つの混合物である。ある実施形態において、シェルは、亜鉛及び硫黄；亜鉛及びセレン；亜鉛、硫黄、及びセレン；亜鉛及びテルル；亜鉛、テルル、及び硫黄；亜鉛、テルル、及びセレン；亜鉛、カドミウム、及び硫黄；亜鉛、カドミウム、及びセレン；カドミウム及び硫黄；カドミウム及びセレン；カドミウム、セレン、及び硫黄；カドミウム及び亜鉛；カドミウム、亜鉛、及び硫黄；カドミウム、亜鉛、及びセレン；又はカドミウム、亜鉛、硫黄、及びセレンの混合物である。ある実施形態において、シェルは、亜鉛及びセレンの混合物である。ある実施形態において、シェルは、亜鉛及び硫黄の混合物である。
[0175] 例示的なコア／シェル発光ナノ構造としては、限定はされないが（コア／シェルとして表される）ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳｅ／ＰｂＳ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＴｅ／ＣｄＳ、及びＣｄＴｅ／ＺｎＳが挙げられる。コア／シェルナノ構造の合成は、米国特許第９，１６９，４３５号に開示されている。
[0176] ある実施形態において、ナノ構造は、コア及び少なくとも２つのシェルを含む。ある実施形態において、１つのシェルは、亜鉛及びセレンの混合物であり、１つのシェルは、亜鉛及び硫黄の混合物である。ある実施形態において、コア／シェル／シェルナノ構造は、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。
[0177] 発光ナノ結晶は、酸素を通さない材料から作製され、それによって、量子ドットフィルム層における量子ドットの酸素バリア要件及び光安定化を簡略化することができる。例示的な実施形態において、発光ナノ結晶は、１つ以上の有機ポリマーリガンド材料で被覆され、１つ以上のマトリックス材料を含む有機ポリマーマトリックス中に分散される。発光ナノ結晶は、量子ドットを密閉するために、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又は酸化チタン（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、又はＡｌ２Ｏ３）などの１つ以上の材料を含む１つ以上の無機層でさらに被覆され得る。
第１のリガンド
[0178] ある実施形態において、ナノ構造は、それらの表面に結合されたリガンドを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、外部の水分及び酸化からナノ構造を保護し、凝集を制御し、マトリックス材料中のナノ構造の分散を可能にするために、リガンドを含むコーティング層を含む。好適な第１のリガンドとしては、米国特許第６，９４９，２０６号；同第７，２６７，８７５号；同第７，３７４，８０７号；同第７，５７２，３９３号；同第７，６４５，３９７号；及び同第８，５６３，１３３号並びに米国特許出願公開第２００８／０２３７５４０号；同第２００８／０２８１０１０号；及び同第２０１０／０１１０７２８号に開示されるものが挙げられる。
[0179] ある実施形態において、ナノ構造は、米国特許出願公開第２００８／２３７５４０号に開示される３パートリガンド構造などのマルチパートリガンド構造を含み、ここで、頭部基（head-group）、末端基（tail-group）、及び中間／本体基（middle/body group）が、独立して作製され、それらの特定の機能について最適化され、その後、理想的に機能する完全な表面リガンドへと組み合わされる。
[0180] ある実施形態において、第１のリガンドは、１つ以上の有機ポリマーリガンドを含む。好適なリガンドは、低い酸素透過性を有する効率的且つ強力に結合する量子ドット封入を提供し；マトリックス材料中の領域中へと沈殿又は分離して、不連続の二相又は多相マトリックスを形成し；マトリックス材料全体にわたって好適に分散し；市販の材料であるか、又は市販の材料から容易に配合され得る。
[0181] ある実施形態において、第１のリガンドは、カルボキシ、チオール、ホスフィン、又はホスフィンオキシド基を含む。
[0182] ある実施形態において、第１のリガンドは、カルボキシ基を含む。本明細書において使用される際、「カルボキシ」は、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＯＲＡ、ＯＣ（Ｏ）Ｈ、－ＯＣ（Ｏ）ＲＡなどの炭素－酸素二重結合を含む基を指し、ここで、ＲＡは、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、又はヘテロアリールであり、これらはそれぞれ、任意選択的に置換され得る。ある実施形態において、カルボキシは、カルボン酸、ジカルボン酸、ポリカルボン酸、又はカルボキシレートである。ある実施形態において、第１のリガンドは、カルボン酸基を含む。ある実施形態において、第１のリガンドは、カルボン酸基を含み、カルボン酸は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、又はパルミチン酸である。ある実施形態において、第１のリガンドは、カルボキシレートである。ある実施形態において、第１のリガンドは、カルボキシレートを含み、カルボキシレートは、カルボキシアルキルである。
[0183] ある実施形態において、第１のリガンドは、ホスフィン基を含む。ある実施形態において、第１のリガンドは、ホスフィン基を含み、ホスフィン基は、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）、又はトリデシルホスフィンである。
[0184] ある実施形態において、第１のリガンドは、ホスフィンオキシド基を含む。ある実施形態において、第１のリガンドは、ホスフィンオキシド基を含み、ホスフィンオキシドは、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、又はトリデシルホスフィンオキシドである。
多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド
[0185] ナノ構造の安定化において用いられるリガンドは、一般に、ナノ結晶のカチオン及びアニオンに結合する中性Ｌ型リガンドの群、並びにカチオン性成分に選択的に結合するＸ型リガンドのいずれかに属する。Ｌ型リガンドは、それらの孤立電子対を表面金属原子に供与し、したがって、配位（配位共有）結合を確立する。Ｌ型リガンドの例は、アミン、チオール、ホスフィン、及びホスフィンオキシドである。Ｘ型リガンドは、典型的に、量子ドット表面において正に荷電した部位に結合する一価原子である。Ｘ型リガンドの例は、カルボキシレート、ホスホネート、及びチオレートである。
[0186] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、ポリ（アルキレンオキシド）骨格を含む。ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、２つの官能基を含み：１つはポリ（アルキレンオキシド）骨格の頭部に結合されたもの、及び１つはポリ（アルキレンオキシド）骨格の尾部に結合されたものである。ある実施形態において、少なくとも１つの官能基は、中性Ｌ型結合リガンド（例えば、Ｒ－ＣＯＯＨ）としてＩＩ－ＶＩ族ナノ結晶表面に結合し得る。ある実施形態において、少なくとも１つの官能基は、電子供与Ｘ型リガンド（例えば、Ｒ－ＣＯＯ－）としてＩＩ－ＶＩ族ナノ結晶表面に結合し得る。
[0187] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの末端に結合された少なくとも２つの官能基を有する。ある実施形態において、少なくとも２つの官能基は、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈである。ある実施形態において、少なくとも２つの官能基は異なる。ある実施形態において、少なくとも１つの官能基が－ＯＨであり、少なくとも１つの官能基が－ＣＯ２Ｈである。ある実施形態において、１つの官能基が－ＯＨであり、２つの官能基が－ＣＯ２Ｈである。
[0188] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、末端官能化ポリ（アルキレンオキシド）の混合物、アルキレンオキシドのコポリマー、及びそれらの組合せである。ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）は、アルキレンオキシドのコポリマーを含む。ある実施形態において、コポリマーは、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーである。ある実施形態において、ブロックコポリマーは、ジブロックコポリマー又はトリブロックコポリマーである。ある実施形態において、コポリマーは、プロピレンオキシド（ＰＯ）、エチレンオキシド（ＥＯ）、又はＰＯ及びＥＯの混合物をベースとしている。ある実施形態において、コポリマーは、ＰＯ及びＥＯの混合物である。
[0189] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのランダムコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）ジブロックコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）トリブロックコポリマー、ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）トリブロックコポリマー、又はそれらの組合せを含む。
[0190] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、ＰＯ及びＥＯのコポリマーを含む。ある実施形態において、エチレンオキシド基対プロピレンオキシド基の比率は、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、高度の親水性を有するのに十分に高い。ある実施形態において、エチレンオキシド基対プロピレンオキシド基の比率は、リガンドが所望の弾力性を有するのに十分に低い。ある実施形態において、エチレンオキシド基：プロピレンオキシド基の比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。
[0191] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ：
Figure 0007194181000017
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0192] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。
[0193] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。
[0194] ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。
[0195] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0196] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0197] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0198] ある実施形態において、Ｘ１が直鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が直鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が直鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ４アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＳＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＮＨ２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＳＯ３Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、２つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。
[0199] ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～１２アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～１０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～５アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２が－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0200] ある実施形態において、Ｘ３が単結合である。ある実施形態において、Ｘ３がＣ１～２０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ３がＣ１～１０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ３がＣ１～５アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ３が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0201] ある実施形態において、Ｘ４が単結合である。ある実施形態において、Ｘ４が－Ｏ－である。ある実施形態において、Ｘ４が－ＯＣ（＝Ｏ）－である。ある実施形態において、Ｘ４がアミドである。ある実施形態において、Ｘ４が－ＮＨＣ（＝Ｏ）－である。
[0202] ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ２アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＳＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＮＨ２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＳＯ３Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、１つの－ＯＨで置換されている。
[0203] 式Ｉ中、Ｘ１が、２つの－ＣＯ２Ｈで置換されている分枝鎖状Ｃ４アルキルである、ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩ：
Figure 0007194181000018
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンであり；
Ｘ３が、単結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ４が、単結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はアミドであり；
Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0204] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。
[0205] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。
[0206] ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。
[0207] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0208] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0209] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0210] ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～１２アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～１０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～５アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２が－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0211] ある実施形態において、Ｘ３が単結合である。ある実施形態において、Ｘ３がＣ１～２０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ３がＣ１～１０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ３がＣ１～５アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ３が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0212] ある実施形態において、Ｘ４が単結合である。ある実施形態において、Ｘ４が－Ｏ－である。ある実施形態において、Ｘ４が－ＯＣ（＝Ｏ）－である。ある実施形態において、Ｘ４がアミドである。ある実施形態において、Ｘ４が－ＮＨＣ（＝Ｏ）－である。
[0213] ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が直鎖状Ｃ２アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が分枝鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＳＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＮＨ２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、少なくとも１つの－ＳＯ３Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ５が、１つの－ＯＨで置換されている。
[0214] 式Ｉ中、Ｘ３が単結合であり、Ｘ４が単結合であり、Ｘ５が、１つの－ＯＨで置換されている直鎖状Ｃ２アルキルである、ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩＩ：
Figure 0007194181000019
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯ２Ｈ、－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｐ（Ｏ）ＯＨ、又は－ＳＯ３Ｈで置換されている直鎖状又は分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ２が、Ｃ１～１２アルキレンである）
の構造を有する。
[0215] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。
[0216] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。
[0217] ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。
[0218] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0219] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0220] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0221] ある実施形態において、Ｘ１が直鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が直鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が直鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が分枝鎖状Ｃ４アルキルである。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＳＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＮＨ２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２で置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－Ｐ（Ｏ）ＯＨで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、少なくとも１つの－ＳＯ３Ｈで置換されている。ある実施形態において、Ｘ１が、２つの－ＣＯ２Ｈで置換されている。
[0222] ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～１２アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～１０アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２がＣ１～５アルキレンである。ある実施形態において、Ｘ２が－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0223] 式Ｉ中、Ｘ１が、２つの－ＣＯ２Ｈで置換されている分枝鎖状Ｃ４アルキルであり、Ｘ２がＣ３アルキレンであり、Ｒ１Ａが－Ｈであり、Ｒ１Ｂが－Ｈであり、Ｘ３が単結合であり、Ｘ４が単結合であり、Ｘ５が、１つの－ＯＨで置換されている直鎖状Ｃ２アルキルである、ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＶ：
Figure 0007194181000020
 （式中、
ｘが、１～１００である）
の構造を有する。
[0224] ある実施形態において、ｘが、１～５０である。ある実施形態において、ｘが、１～２０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。
[0225] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、スキーム１に示される反応によってヒドロキシ末端ポリマーから調製される。
Figure 0007194181000021
 式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００であり；
ｎが、１～１１であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルである。
[0226] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。
[0227] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。
[0228] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0229] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0230] ある実施形態において、ｎが、１～１１である。ある実施形態において、ｎが、１～１０である。ある実施形態において、ｎが、１～５である。ある実施形態において、ｎが２である。
[0231] ある実施形態において、アリルオキシ末端ポリマーは、市販のアリルオキシ末端ポリエチレンオキシドポリマーである。ある実施形態において、スキーム１のアリルオキシ末端ポリマーは、ｙ＝０、Ｒ１Ａ＝Ｈ、及びＲ１Ｂ＝Ｈ、及び２～６つのＥＯを有し、Gelest,Inc.から入手可能である。ある実施形態において、スキーム１のアリルオキシ末端ポリマーは、ｙ＝０、Ｒ１Ａ＝Ｈ、及びＲ１Ｂ＝Ｈ、及び１～４つのＥＯを有し、Gelest,Inc.から入手可能である。ある実施形態において、スキーム１のアリルオキシ末端ポリマーは、ｙ＝０、Ｒ１Ａ＝Ｈ、及びＲ１Ｂ＝Ｈ、及び６～９つのＥＯを有し、Gelest,Inc.から入手可能である。
[0232] ある実施形態において、アリルオキシ末端ポリエチレンオキシドポリマーは、ポリエチレングリコールを、ハロゲン化アリル又はハロゲン化アリルアルキルと反応させることによって調製される。ある実施形態において、ポリエチレングリコールアルケンは、米国特許第７，７１８，５７７号に開示される方法にしたがって調製される。米国特許第７，７１８，５７７号には、スキーム２に示される以下の合成手順が開示されている。
Figure 0007194181000022
 式中、
ａが、１～１１であり、ｂが、１～１００であり；
Ｘが、ハロゲン化アリル又はハロゲン化アリルアルキルである。
[0233] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、スキーム３に示される反応によってカルボン酸末端ポリマーから調製される。
Figure 0007194181000023
 式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００であり；
ｎが、１～１１であり；
ｐが、１～４であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルである。
[0234] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。
[0235] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。
[0236] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0237] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0238] ある実施形態において、ｎが、１～１１である。ある実施形態において、ｎが、１～１０である。ある実施形態において、１が、１～５である。ある実施形態において、ｎが２である。
[0239] ある実施形態において、カルボン酸末端ポリエチレンオキシドポリマーは、ポリエチレングリコールを、ハロゲン化アリル又はハロゲン化アリルアルキルと反応させることによって調製される。ある実施形態において、ポリエチレングリコールアルケンは、米国特許第７，７１８，５７７号に開示される方法にしたがって調製される。米国特許第７，７１８，５７７号には、スキーム４に示される以下の合成手順が開示されている。
Figure 0007194181000024
 式中、
ｂが、１～１００であり；
ｎが、１～１１であり；
ｐが、１～４である。
リガンド交換
[0240] ある実施形態において、本発明は、ナノ構造におけるリガンドを交換するための方法に関する。ある実施形態において、ナノ構造ドットにおける第１のリガンドは、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと交換される。この基の少なくとも１つの官能基は、ナノ構造のネイティブ疎水性リガンドを置換し、ナノ結晶表面上へのリガンドの安定した固定を提供する。ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0241] ある実施形態において、本開示は、ナノ構造におけるリガンドを交換するための方法に関する。ある実施形態において、ナノ構造における第１のリガンドは、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと交換される。多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの少なくとも１つの官能基は、ナノ構造に非共有結合されたネイティブ疎水性リガンド（native hydrophobic ligands）を置換し、ナノ構造表面上への多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの安定した固定を提供する。ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0242] ある実施形態において、本開示は、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法に関する。ある実施形態において、第２のリガンドは、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドである。ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0243] ある実施形態において、本開示は、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法であって、
第２のリガンドが第１のリガンドを置換し、ナノ構造に非共有結合されるように、ナノ構造に非共有結合された第１のリガンドを有するナノ構造の集団及び第２のリガンドである多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む反応混合物を混合することを含む方法に関する。
[0244] ある実施形態において、混合された反応混合物は、溶媒を実質的に含まない。ある実施形態において、混合された反応混合物は、溶媒を含まない。本明細書において使用される際、「溶媒を実質的に含まない」という用語は、混合された反応混合物が、２重量％未満の溶媒を含有することが意図される。ある実施形態において、混合された反応混合物は、重量基準で１％未満、０．５％未満、又は０．１％未満の溶媒を含有する。第２のリガンドが、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであり、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、１００℃未満のＴｇ及び約１０００ｃＳｔ未満の粘度を有する場合、溶媒リガンド置換が行われ得る（全体が参照により本明細書に援用される米国特許第９，００５，４８０号を参照）。
[0245] ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0246] ある実施形態において、第１のリガンドは、ナノ構造に共有結合されている。ある実施形態において、第１のリガンドは、ナノ構造に非共有結合されている。
[0247] ある実施形態において、第２のリガンドは、ナノ構造に共有結合される。ある実施形態において、第２のリガンドは、ナノ構造に非共有結合される。
[0248] ある実施形態において、混合は、約０℃～約２００℃、約０℃～約１５０℃、約０℃～約１００℃、約０℃～約８０℃、約２０℃～約２００℃、約２０℃～約１５０℃、約２０℃～約１００℃、約２０℃～約８０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約８０℃、約８０℃～約２００℃、約８０℃～約１５０℃、約８０℃～約１００℃、約１００℃～約２００℃、約１００℃～約１５０℃、又は約１５０℃～約２００℃の温度で行われる。ある実施形態において、混合は、約５０℃～約１００℃の温度で行われる。ある実施形態において、混合は、約８０℃の温度で行われる。
[0249] ある実施形態において、混合は、約１分間～約６時間、約１分間～約２時間、約１分間～約１時間、約１分間～約４０分間、約１分間～約３０分間、約１分間～約２０分間、約１分間～約１０分間、約１０分間～約６時間、約１０分間～約２時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約４０分間、約１０分間～約３０分間、約１０分間～約２０分間、約２０分間～約６時間、約２０分間～約２時間、約２０分間～約１時間、約２０分間～約４０分間、約２０分間～約３０分間、約３０分間～約６時間、約３０分間～約２時間、約３０分間～約１時間、約３０分間～約４０分間、約４０分間～約６時間、約４０分間～約２時間、約４０分間～約１時間、約１時間～約６時間、約１時間～約２時間、又は約２時間～約６時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、混合は、約４０分間～約２時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、混合は、約１時間の期間にわたって行われる。
[0250] ある実施形態において、反応混合物は、溶媒をさらに含む。ある実施形態において、溶媒は、クロロホルム、アセトン、ブタノン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、モノメチルエーテルグリコールエステル、γ－ブチロラクトン、メチル酢酸－３－エチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、プロパンジオールモノメチルエーテル、プロパンジオールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。ある実施形態において、溶媒はトルエンである。
[0251] 量子ドット対多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、所望の波長におけるストック溶液の光学密度を測定することによって決定され得る。例えば、５．０ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成するために、１０の光学密度（１ｃｍ経路長キュベット中で４６０ｎｍの波長で測定される）を有する量子ドットの４．０ｍＬのストック溶液が、２００ｍｇの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと組み合わされ得る。また、２．５ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成するために、１０の光学密度（１ｃｍ経路長キュベット中で４６０ｎｍの波長で測定される）を有する量子ドットの４．０ｍＬのストック溶液が、１００ｍｇの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと組み合わされ得る。
[0252] ある実施形態において、光学密度（約４５０ｎｍ～約６００ｎｍの波長における）によって測定される量子ドット対多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約０．５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、又は約５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬである。ある実施形態において、光学密度（約４６０ｎｍの波長における）によって測定される量子ドット対多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約０．５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、又は約５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬである。
[0253] ある実施形態において、光学密度（約６００ｎｍ～約７５０ｎｍの波長における）によって測定される量子ドット対多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約０．５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、又は約５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬである。
[0254] 多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換される第１のリガンドのパーセンテージは、１Ｈ ＮＭＲによって測定され得る。ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換される第１のリガンドのモルパーセンテージは、約２０％～約１００％、約２０％～約８０％、約２０％～約６０％、約２０％～約４０％、約２５％～約１００％、約２５％～約８０％、約２５％～約６０％、約２５％～約４０％、約３０％～約１００％、約３０％～約８０％、約３０％～約６０％、約３０％～約４０％、約４０％～約１００％、約４０％～約８０％、約４０％～約６０％、約６０％～約１００％、約６０％～約８０％、又は約８０％～約１００％である。
[0255] ナノ構造の集団中のナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドのパーセンテージは、１Ｈ ＮＭＲによって測定され得る。ある実施形態において、ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドのモルパーセンテージは、約２０％～約１００％であり、約２０％～約１００％、約２０％～約８０％、約２０％～約６０％、約２０％～約４０％、約２５％～約１００％、約２５％～約８０％、約２５％～約６０％、約２５％～約４０％、約３０％～約１００％、約３０％～約８０％、約３０％～約６０％、約３０％～約４０％、約４０％～約１００％、約４０％～約８０％、約４０％～約６０％、約６０％～約１００％、約６０％～約８０％、又は約８０％～約１００％である。
[0256] 多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の集団中のナノ構造のパーセンテージは、１Ｈ ＮＭＲによって測定され得る。ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団に結合されたリガンドのモルパーセンテージは、約２０％～約１００％であり、約２０％～約１００％、約２０％～約８０％、約２０％～約６０％、約２０％～約４０％、約２５％～約１００％、約２５％～約８０％、約２５％～約６０％、約２５％～約４０％、約３０％～約１００％、約３０％～約８０％、約３０％～約６０％、約３０％～約４０％、約４０％～約１００％、約４０％～約８０％、約４０％～約６０％、約６０％～約１００％、約６０％～約８０％、又は約８０％～約１００％である。
有機樹脂
[0257] ある実施形態において、ナノ構造は、有機樹脂中に分散されている。好適な有機樹脂は、ナノ構造組成物を調製及び貯蔵するのに使用される条件下でナノ構造と実質的に非反応性であるが、反応を起こして、ポリマー及び／又は相互貫入網目構造を形成することが可能である。
[0258] フィルムの性能及び大気／熱安定性は、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの２つの設計特徴によって改善される：（１）リガンドが架橋マトリックスの一部になるのを可能にする反応性末端基；及び（２）二座配位子の使用による量子ドット表面へのより強い結合。
[0259] リガンドを、ヒドロキシル基でキャッピングすることにより、ヒドロキシル基がエポキシド樹脂と反応し、高密度の架橋網目構造を形成することが可能になる。ヒドロキシル基とエポキシドとの反応の例が、スキーム５に示されている。
Figure 0007194181000025
[0260] ある実施形態において、有機樹脂は、ラジカル重合反応を起こすことが可能である。ある実施形態において、有機樹脂は、１つ以上のモノマーを含む。ある実施形態において、有機樹脂は、１つ以上のオリゴマーを含む。
[0261] ある実施形態において、有機樹脂は、ラジカル重合性基を有する。ある実施形態において、ラジカル重合性基は、エチレン性不飽和基である。ある実施形態において、エチレン性不飽和基は、アクリロイルオキシ基、アクリリルオキシアルキル基、メタクリリルオキシ（methacrylyloxy）基、メタクリリルオキシアルキル基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニルオキシ基、炭酸ビニル基、Ｏ－ビニルカーボネート基、Ｎ－ビニルカーボネート基、芳香族ビニル基、又はビニル基である。
[0262] ある実施形態において、有機樹脂は、アクリレートである。ある実施形態において、アクリレートは、単一のアクリレート化合物又は異なるアクリレート化合物の混合物である。ある実施形態において、アクリレートは、単官能性、二官能性、三官能性、又はより高い官能性のものである。
[0263] ある実施形態において、アクリレートは、単官能性である。ある実施形態において、単官能性アクリレートは、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、オクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、トリデシルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、ノニルフェノールアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、２－フェノキシエチルアクリレート、エトキシ化ｏ－フェニルフェノールアクリレート、Ｎ－［２－（アクリロイルオキシ）エチル］フタルイミド、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート又はグリシジルアクリレートである。ある実施形態において、単官能性アクリレートは、イソボルニルアクリレートである。
[0264] ある実施形態において、アクリレートは、二官能性である。ある実施形態において、二官能性アクリレートは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）833s）、ジオキサングリセロールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）CD 536）、１，４－ブタンジオールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）213）、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）238）、エトキシ化１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、３－メチル１，５－ペンタンジオールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）341）、トリプロピレングリコールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）306）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）247）、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、デメチロールトリシクロデカンジアクリレート（KAYARAD（登録商標）R-684）、１，４－ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジアクリレート、２，２－ビス（４－ヒドロキシ－シクロヘキシル）プロパンジアクリレート、ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）メタンジアクリレート、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、又はジプロピレングリコールジアクリレートである。ある実施形態において、二官能性アクリレートは、ジプロピレングリコールジアクリレートである。
[0265] ある実施形態において、アクリレートは、芳香族二官能性アクリレートである。ある実施形態において、芳香族二官能性アクリレートは、ビスフェノールＡポリエチレングリコールジエーテルジアクリレート（KAYARAD（登録商標）R-551）、２，２’－メチレンビス［ｐ－フェニレンポリ（オキシエチレン）オキシ］ジエチルジアクリレート（KAYARAD（登録商標）R-712）、ヒドロキノンジアクリレート、４，４’－ジヒドロキシビフェニルジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、ビスフェノールＦジアクリレート、ビスフェノールＳジアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＦジアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＳジアクリレート、又はビスフェノール－Ａエポキシジアクリレートである。
[0266] ある実施形態において、アクリレートは、ポリエチレングリコール二官能性アクリレートである。ある実施形態において、ポリエチレングリコール二官能性アクリレートは、テトラエチレングリコールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）268）、ポリエチレングリコール（２００）ジアクリレート（SARTOMER（登録商標）259）、ポリエチレングリコール（４００）ジアクリレート（SARTOMER（登録商標）344）である。
[0267] ある実施形態において、アクリレートは、三官能性アクリレート又はさらにより高い官能性を有するアクリレートである。ある実施形態において、アクリレートは、ヘキサン－２，４，６－トリオールトリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、１，１，１－トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化グリセロールトリアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化１，１，１－トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、ビストリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリトリトールモノヒドロキシトリアクリレート、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（SARTOMER（登録商標）399）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（SARTOMER（登録商標）444）、ペンタエリトリトールテトラアクリレート（SARTOMER（登録商標）295）、トリメチロールプロパントリアクリレート（SARTOMER（登録商標）351）、トリス（２－アクリルオキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（SARTOMER（登録商標）368）、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（SARTOMER（登録商標）454）、又はジペンタエリトリトールペンタアクリレートエステル（SARTOMER（登録商標）9041）である。ある実施形態において、アクリレートは、３価フェノールのトリグリシジルエーテル、及び３つのヒドロキシ基を含有するフェノール又はクレゾールノボラック（フェノール－ホルムアルデヒド縮合ポリマー）と、アクリル酸との芳香族トリアクリレート反応生成物である。
[0268] ある実施形態において、アクリレートは、多官能性ウレタンアクリレートである。ウレタンアクリレートは、例えば、ヒドロキシ末端ポリウレタンをアクリル酸と反応させることによって、又はイソシアネート末端プレポリマーをヒドロキシアルキルアクリレートと反応させて、ウレタンアクリレートを得ることによって調製され得る。ある実施形態において、ウレタンアクリレートは、ポリエステルジオール、脂肪族イソシアネート、又はヒドロキシアルキルアクリレートから作製される。
[0269] ある実施形態において、アクリレートは、超分岐ポリエステルタイプを含む、より高次の官能性のアクリレートである。ある実施形態において、アクリレートは、SARTOMER（登録商標）から入手可能な、CN2301、CN2302、CN2303、CN2304などの市販のアクリレートである。
[0270] ある実施形態において、アクリレートは、日本化薬株式会社（Nippon Kayaku Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能な、KAYARAD（登録商標）D-310、D-330、DPHA-2H、DPHA-2C、DPHA-21、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120、DN-0075、DN-2475、T-2020、T-2040、TPA-320、TPA-330 T-1420、PET-30、THE-330、及びRP-1040；日本化薬株式会社（Nippon Kayaku Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能な、R-526、R-604、R-011、R-300及びR-205；東亞合成株式会社（Toagosei Chemical Industry Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能な、ARONIX（登録商標）M-210、M-220、M-233、M-240、M-215、M-305、M-309、M-310、M-315、M-325、M-400、M-6200、及びM-6400；共栄社化学株式会社（Kyoeisha Chemical Industry Co.,Ltd.）（大阪、日本）から入手可能な、light acryrate BP-4EA、BP-4PA、BP-2EA、BP-2PA、及びDCP-A；第一工業製薬株式会社（Daichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能な、New Frontier BPE-4、TEICA、BR-42M、及びGX-8345；新日鐵化学株式会社（Nippon Steel Chemical Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能なASF-400；昭和高分子株式会社（Showa Highpolymer Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能な、Ripoxy SP-1506、SP-1507、SP-1509、VR-77、SP-4010及びSP-4060；新中村化学工業株式会社（Shin-Nakamura Chemical Industry Co.,Ltd.）（和歌山、日本）から入手可能なNK Ester A-BPE-4；三菱ケミカル株式会社（Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.）（東京、日本）から入手可能なSA-1002；又は大阪有機化学工業株式会社（Osaka Organic Chemical Industry Co.,Ltd.）（大阪、日本）から入手可能な、Viscoat-195、Viscoat-230、Viscoat-260、Viscoat-310、Viscoat-214HP、Viscoat-295、Viscoat-300、Viscoat-360、Viscoat-GPT、Viscoat-400、Viscoat-700、Viscoat-540、Viscoat-3000、及びViscoat-3700などの市販のアクリレートである。
[0271] ある実施形態において、有機樹脂は、メタクリレートである。ある実施形態において、メタクリレートは、単一のメタクリレート化合物又は異なるメタクリレート化合物の混合物である。ある実施形態において、メタクリレートは、単官能性、二官能性、三官能性、又はより高い官能性のものである。
[0272] ある実施形態において、メタクリレートは、単官能性である。ある実施形態において、単官能性メタクリレートは、イソボルニルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エトキシ化フェニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、カプロラクトンメタクリレート、ノニルフェノールメタクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、又はグリシジルメタクリレートである。
[0273] ある実施形態において、メタクリレートは、１，４－ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジメタクリレート、２，２－ビス（４－ヒドロキシ－シクロヘキシル）プロパンジメタクリレート、ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）メタンジメタクリレート、又は１，６－ヘキサンジオールジメタクリレートなどの、脂肪族又は脂環式二官能性メタクリレートである。ある実施形態において、メタクリレートは、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレートである。
[0274] ある実施形態において、メタクリレートは、エトキシ化（２）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）10 IK）、エトキシ化（２）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）348L）、エトキシ化（３）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）348C）、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）150）、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）540）、エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）480）、ヒドロキノンジメタクリレート、４，４’－ジヒドロキシビフェニルジメタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、ビスフェノールＦジメタクリレート、ビスフェノールＳジメタクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＦジメタクリレート、又はエトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＳジメタクリレートなどの芳香族二官能性メタクリレートである。
[0275] ある実施形態において、メタクリレートは、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）834）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（SARTOMER（登録商標）350）、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート（SARTOMER（登録商標）367）、ヘキサン－２，４，６－トリオールトリメタクリレート、グリセロールトリメタクリレート、１，１，１－トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化グリセロールトリメタクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化１，１，１－トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールテトラメタクリレート、ビストリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ペンタエリトリトールモノヒドロキシトリアクリレート、又はジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタメタクリレートなどの、三官能性メタクリレート又はより高い官能性を有するメタクリレートである。
[0276] ある実施形態において、メタクリレートは、芳香族三官能性メタクリレートである。ある実施形態において、芳香族三官能性メタクリレートは、３価フェノールのトリグリシジルエーテルと、３つのヒドロキシ基を含有するフェノール又はクレゾールノボラックと、メタクリル酸との反応生成物である。ある実施形態において、芳香族トリメタクリレートは、３価フェノールのトリグリシジルエーテルと、３つのヒドロキシ基を含有するフェノール又はクレゾールノボラックと、メタクリル酸との反応生成物である。
[0277] ある実施形態において、有機樹脂は、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，３，５－トリアリル－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
[0278] ある実施形態において、有機樹脂は、エポキシモノマーである。ある実施形態において、エポキシモノマーは、３’，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキセンオキシド、二酸化リモネン、グリシジルメタクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノール－Ａジグリシジルエーテル、グリシジルアクリレートエステル、グリシジルメタクリレートエステル、α－エチルアクリレートグリシジルエステル、α－ｎ－プロピルアクリレートグリシジルエステル、α－ｎ－ブチルアクリレートグリシジルエステル、アクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、メタクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、アクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、メタクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、α－エチルアクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、ｏ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、又はｐ－ビニルベンジルグリシジルエーテルである。ある実施形態において、エポキシモノマーは、二酸化リモネンである。
[0279] ある実施形態において、有機樹脂は、オキセタンモノマーである。ある実施形態において、オキセタンモノマーは、ジオキセタニルエーテル、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、３－エチル－３－フェノキシメチルオキセタン、３，３－ジメチルオキセタン、３，３－（ヒドロキシメチル）メチルオキセタン、３，３－（ナイトレートメチル（nitratomethyl））メチルオキセタン、３，３－ビス（ヒドロキシメチル）オキセタン、３，３－ビス（クロロメチル）オキセタン、３，３－（アジドメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（アジドメチル）オキセタン、３－メチルニトロアミノメチル－オキセタン、３，３－ビス（メチルニトロアミノメチル）オキセタン、３，３－（ジフルオロアミノメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（ジフルオロアミノメチル）オキセタン、３－ヒドロキシ－オキセタン、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、又はビス［１－エチル（３－オキセタニル）］メチルエーテルである。ある実施形態において、オキセタンモノマーは、ジオキセタニルエーテルである。
[0280] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、又は４～５つの有機樹脂を含む。
[0281] 有機樹脂は、任意の好適な量で存在し得る。例えば、有機樹脂は、ナノ構造と比較して、より多い、ほぼ同じ、又はより少ない（重量／重量）量で存在し得る。ある実施形態において、有機樹脂対ナノ構造の重量比は、約１０００：１～約１：１０００、約１０００：１～約１：５００、約１０００：１～約１：２００、約１０００：１～約１：１００、約１０００：１～約１：５０、約１０００：１～約１：１０、約１０００：１～約１：１、約５００：１～約１：１０００、約５００：１～約１：５００、約５００：１～約１：２００、約５００：１～約１：１００、約５００：１～約１：５０、約５００：１～約１：１０、約５００：１～約１：１、約２００：１～約１：１０００、約２００：１～約１：５００、約２００：１～約１：２００、約２００：１～約１：１００、約２００：１～約１：５０、約２００：１～約１：１０、約２００：１～約１：１、約１００：１～約１：１０００、約１００：１～約１：５００、約１００：１～約１：２００、約１００：１～約１：１００、約１００：１～約１：５０、約１００：１～約１：１０、約１００：１～約１：１、約５０：１～約１：１０００、約５０：１～約１：５００、約５０：１～約１：２００、約５０：１～約１：１００、約５０：１～約１：５０、約５０：１～約１：１０、約５０：１～約１：１、約１０：１～約１：１０００、約１０：１～約１：５００、約１：１０～約１：２００、約１０：１～約１：１００、約１０：１～約１：５０、約１０：１～約１：１０、約１０：１～約１：１である。ある実施形態において、有機樹脂対ナノ構造の重量比は、約１０００：１、約５００：１、約２００：１、約１００：１、約５０：１、約１０：１、約１：１、約１：１０、約１：５０、約１：１００、約１：２００、約１：５００、又は約１：１０００である。
[0282] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の有機樹脂の重量パーセンテージは、約０．０１％～約９９％、約０．０１％～約９５％、約０．０１％～約９０％、約０．０１％～約８０％、約０．０１％～約７０％、約０．０１％～約６０％、約０．０１％～約５０％、約０．０１％～約２５％、約０．０１％～約２０％、約０．０１％～約１５％、約０．０１％～約１０％、約０．０１％～約５％、約０．０１％～約２％、約０．０１％～約１％、約１％～約９９％、約１％～約９５％、約１％～約９０％、約１％～約８０％、約１％～約７０％、約１％～約６０％、約１％～約５０％、約１％～約２５％、約１％～約２０％、約１％～約１５％、約１％～約１０％、約１％～約５％、約１％～約２％、約２％～約９９％、約２％～約９５％、約２％～約９０％、約２％～約８０％、約２％～約７０％、約２％～約６０％、約２％～約５０％、約２％～約２５％、約２％～約２０％、約２％～約１５％、約２％～約１０％、約２％～約５％、約５％～約９９％、約５％～約９５％、約５％～約９０％、約５％～約８０％、約５％～約７０％、約５％～約６０％、約５％～約５０％、約５％～約２５％、約５％～約２０％、約５％～約１５％、約５％～約１０％、約１０％～約９９％、約１０％～約９５％、約１０％～約９０％、約１０％～約８０％、約１０％～約７０％、約１０％～約６０％、約１０％～約５０％、約１０％～約２５％、約１０％～約２０％、約１０％～約１５％、約１５％～約５０％、約１５％～約２５％、約１５％～約２０％、約２０％～約９９％、約２０％～約９５％、約２０％～約９０％、約２０％～約８０％、約２０％～約７０％、約２０％～約６０％、約２０％～約５０％、約２０％～約２５％、約２５％～約９９％、約２５％～約９５％、約２５％～約９０％、約２５％～約８０％、約２５％～約７０％、約２５％～約６０％、約２５％～約５０％、約５０％～約９９％、約５０％～約９５％、約５０％～約９０％、約５０％～約８０％、約５０％～約７０％、約５０％～約６０％、約６０％～約９９％、約６０％～約９５％、約６０％～約９０％、約６０％～約８０％、約６０％～約７０％、約７０％～約９９％、約７０％～約９５％、約７０％～約９０％、約７０％～約８０％、約８０％～約９０％、約８０％～約９０％、約８０％～約９５％、約８０％～約９９％、約９０％～約９５％、約９０％～約９９％、又は約９５％～約９９％である。
[0283] ある実施形態において、ナノ構造成形品中の有機樹脂の重量パーセンテージは、約０．０１％～約９９％、約０．０１％～約９５％、約０．０１％～約９０％、約０．０１％～約８０％、約０．０１％～約７０％、約０．０１％～約６０％、約０．０１％～約５０％、約０．０１％～約２５％、約０．０１％～約２０％、約０．０１％～約１５％、約０．０１％～約１０％、約０．０１％～約５％、約０．０１％～約２％、約０．０１％～約１％、約１％～約９９％、約１％～約９５％、約１％～約９０％、約１％～約８０％、約１％～約７０％、約１％～約６０％、約１％～約５０％、約１％～約２５％、約１％～約２０％、約１％～約１５％、約１％～約１０％、約１％～約５％、約１％～約２％、約２％～約９９％、約２％～約９５％、約２％～約９０％、約２％～約８０％、約２％～約７０％、約２％～約６０％、約２％～約５０％、約２％～約２５％、約２％～約２０％、約２％～約１５％、約２％～約１０％、約２％～約５％、約５％～約９９％、約５％～約９５％、約５％～約９０％、約５％～約８０％、約５％～約７０％、約５％～約６０％、約５％～約５０％、約５％～約２５％、約５％～約２０％、約５％～約１５％、約５％～約１０％、約１０％～約９９％、約１０％～約９５％、約１０％～約９０％、約１０％～約８０％、約１０％～約７０％、約１０％～約６０％、約１０％～約５０％、約１０％～約２５％、約１０％～約２０％、約１０％～約１５％、約１５％～約５０％、約１５％～約２５％、約１５％～約２０％、約２０％～約９９％、約２０％～約９５％、約２０％～約９０％、約２０％～約８０％、約２０％～約７０％、約２０％～約６０％、約２０％～約５０％、約２０％～約２５％、約２５％～約９９％、約２５％～約９５％、約２５％～約９０％、約２５％～約８０％、約２５％～約７０％、約２５％～約６０％、約２５％～約５０％、約５０％～約９９％、約５０％～約９５％、約５０％～約９０％、約５０％～約８０％、約５０％～約７０％、約５０％～約６０％、約６０％～約９９％、約６０％～約９５％、約６０％～約９０％、約６０％～約８０％、約６０％～約７０％、約７０％～約９９％、約７０％～約９５％、約７０％～約９０％、約７０％～約８０％、約８０％～約９０％、約８０％～約９０％、約８０％～約９５％、約８０％～約９９％、約９０％～約９５％、約９０％～約９９％、又は約９５％～約９９％である。
ナノ構造組成物の作製
[0284] 本発明は、ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造が、ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）を含む、ナノ構造の少なくとも１つの集団と、少なくとも１つの有機樹脂とを混合することを含むナノ構造組成物を作製する方法を提供する。
[0285] 本発明は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造が、ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含む組成物を提供することと；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を、（ａ）の組成物と混合することとを含む、方法を提供する。
[0286] ある実施形態において、ナノ構造の集団は、赤色、緑色、又は青色光を放出する。ある実施形態において、赤色、緑色、及び青色光のそれぞれの割合は、ナノ構造フィルムを組み込んだ表示装置によって放出される白色光について所望の白色点を達成するように制御され得る。
[0287] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造材料の少なくとも１つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、又は４～５つのナノ構造材料の集団を含む。量子ドットの集団の任意の好適な比率は、所望のナノ構造組成物特性を生じるように組み合わされ得る。ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0288] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、又は４～５つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～３、１～２、又は２～３つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0289] ある実施形態において、ナノ構造組成物中のナノ構造の集団の重量パーセンテージは、約０．００１％～約２％、約０．００１％～約１％、約０．００１％～約０．５％、約０．００１％～約０．１％、約０．００１％～０．０１％、約０．０１％～約２％、約０．０１％～約１％、約０．０１％～約０．５％、約０．０１％～約０．１％、約０．１％～約２％、約０．１％～約１％、約０．１％～約０．５％、約０．５％～約２％、約０．５％～約１％、又は約１％～約２％である。ある実施形態において、ナノ構造は量子ドットである。
[0290] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の有機樹脂の重量パーセンテージは、約５％～約５０％、約５％～約４０％、約５％～約３０％、約５％～約２０％、約５％～約１０％、約１０％～約５０％、約１０％～約４０％、約１０％～約３０％、約１０％～約２０％、約２０％～約５０％、約２０％～約４０％、約２０％～約３０％、約３０％～約５０％、約３０％～約４０％、又は約４０％～約５０％である。
[0291] ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、約１００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約１，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約５００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約１，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約３，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約３，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、又は約５，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍの撹拌速度でナノ構造の少なくとも１つの集団と混合される。
[0292] ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、約－５℃～約１００℃、約－５℃～約７５℃、約－５℃～約５０℃、約－５℃～約２３℃、約２３℃～約１００℃、約２３℃～約７５℃、約２３℃～約５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約７５℃、又は約７５℃～約１００℃の温度でナノ構造の少なくとも１つの集団と混合される。ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、約２３℃～約５０℃の温度でナノ構造の少なくとも１つの集団と混合される。
[0293] ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、約１０分間～約２４時間、約１０分間～約２０時間、約１０分間～約１５時間、約１０分間～約１０時間、約１０分間～約５時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約３０分間、約３０分間～約２４時間、約３０分間～約２０時間、約３０分間～約１５時間、約３０分間～約１０時間、約３０分間～約５時間、約３０分間～約１時間、約１時間～約２４時間、約１時間～約２０時間、約１時間～約１５時間、約１時間～約１０時間、約１時間～約５時間、約５時間～約２４時間、約５時間～約２０時間、約５時間～約１５時間、約５時間～約１０時間、約１０時間～約２４時間、約１０時間～約２０時間、約１０時間～約１５時間、約１５時間～約２４時間、約１５時間～約２０時間、又は約２０時間～約２４時間の時間にわたってナノ構造の少なくとも１つの集団と混合される。
[0294] ある実施形態において、混合は、溶媒をさらに含む。ある実施形態において、溶媒は、クロロホルム、アセトン、ブタノン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、モノメチルエーテルグリコールエステル、γ－ブチロラクトン、メチル酢酸－３－エチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、プロパンジオールモノメチルエーテル、プロパンジオールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
ナノ構造組成物の増加した安定性
[0295] 多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、有機樹脂中のナノ構造の集団に増加した安定性を提供し、長期間にわたるナノ構造の貯蔵を可能にする。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約１０℃～約９０℃の温度で、有機樹脂とともに貯蔵され得る。
[0296] 多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、有機樹脂中のナノ構造の集団に増加した安定性を提供し、長期間にわたる、ナノ構造組成物を用いて調製されたインクの貯蔵を可能にする。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約３０℃～約９０℃の温度で、有機樹脂とともに貯蔵され得る。
[0297] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造を用いて調製されたインクは、有機樹脂による凝集に対する増加した抵抗性を提供する。これは、ナノ構造組成物が沈殿し始める前に使用することのできる有機樹脂の濃度の増加を可能にする。ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド及び有機樹脂を含むナノ構造組成物を用いて調製されたインクは、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、沈殿せずに、有機樹脂とともに、約１０℃～約９０℃の温度で貯蔵され得る。
インク中のナノ構造組成物の増加した安定性
[0298] 多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、量子ドットにより強く結合し、有機樹脂中のナノ構造の集団に増加した熱安定性及び環境安定性を提供し、ナノ構造組成物を用いて調製されたインクの外部量子効率の向上を可能にする。ある実施形態において、ナノ構造組成物を用いて調製されたインクを用いて作製されたフィルムは、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約１０℃～約９０℃の温度で貯蔵される場合、約１％～約３０％の外部量子効率（ＥＱＥ）を示す。
[0299] 多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、有機樹脂中のナノ構造の集団に増加した安定性を提供し、長期間にわたるナノ構造の貯蔵を可能にする。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約３０℃～約９０℃の温度で、有機樹脂とともに貯蔵され得る。
[0300] ある実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造は、有機樹脂による凝集に対する増加した抵抗性を提供する。これは、ナノ構造組成物が沈殿し始める前に使用することのできる有機樹脂の濃度の増加を可能にする。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、沈殿せずに、有機樹脂とともに、約１０℃～約９０℃の温度で貯蔵され得る。
ナノ構造層の作製
[0301] 本発明において使用されるナノ構造は、任意の好適な方法を用いて、ポリマーマトリックスに埋め込まれ得る。本明細書において使用される際、「埋め込まれる」という用語は、ナノ構造集団がマトリックスの成分の大部分を構成するポリマーで囲まれるか又は包み込まれることを示すのに使用される。ある実施形態において、少なくとも１つのナノ構造集団は、マトリックス全体にわたって好適には均一に分布される。ある実施形態において、少なくとも１つのナノ構造集団は、用途に固有の分布にしたがって分布される。ある実施形態において、ナノ構造は、ポリマー中で混合され、基板の表面に適用される。
[0302] ナノ構造組成物は、塗布、スプレーコーティング、溶媒噴霧、湿式コーティング、接着コーティング、スピンコーティング、テープコーティング、ロールコーティング、フローコーティング、インクジェット蒸気噴射、ドロップキャスト、ブレードコーティング、ミスト塗布、又はそれらの組合せを含むがこれらに限定されない、当該技術分野において公知の任意の好適な方法によって堆積され得る。好ましくは、ナノ構造組成物は、堆積の後、硬化される。好適な硬化方法としては、ＵＶ硬化などの光硬化、及び熱硬化が挙げられる。従来の積層フィルム処理方法、テープコーティング方法、及び／又はロールツーロール作製方法が、ナノ構造フィルムを形成するのに用いられ得る。ナノ構造組成物は、基板の所望の層上に直接被覆され得る。或いは、ナノ構造組成物は、独立した要素として固体層に形成され、続いて、基板に適用され得る。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つ以上のバリア層上に堆積され得る。
スピンコーティング
[0303] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、スピンコーティングを用いて、基板上に堆積される。スピンコーティングにおいて、典型的に、吸引によって固定されるスピナーと呼ばれる機械に設置された基板の中心に、少量の材料が堆積される。高速の回転が、スピナーを通して基板に加えられ、求心力により、材料が基板の中心から縁部へと広がる。材料のほとんどが回転により振り切られる一方、特定の量が基板に残り、回転が継続するにつれて表面上に材料の薄膜が形成される。回転速度、加速、及び回転時間などの、スピンプロセスについて選択されるパラメータに加えて、堆積される材料及び基板の性質によって、フィルムの最終厚さが決定される。典型的なフィルムの場合、１５００～６０００ｒｐｍの回転速度が、１０～６０秒間の回転時間で使用される。
ミスト塗布
[0304] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ミスト塗布を用いて、基板上に堆積される。ミスト塗布は、室温及び大気圧で行われ、プロセス条件を変更することによって、フィルム厚さに対する正確な制御を可能にする。ミスト塗布中、液体の源材料が、微細なミストに変えられ、窒素ガスによって堆積チャンバに運ばれる。次に、ミストは、フィールドスクリーンとホルダーとの間の高電位差によって、ウェハ表面に引き付けられる。液滴がウェハ表面に合体したら、ウェハは、チャンバから取り外され、熱硬化されて、溶媒を蒸発させる。液体前駆体は、溶媒と堆積される材料との混合物である。液体前駆体は、加圧された窒素ガスによって噴霧器に運ばれる。Price,S.C.,et al.,”Formation of Ultra-Thin Quantum Dot Films by Mist Deposition,”ESC Transactions 11:89-94(2007)。
スプレーコーティング
[0305] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、スプレーコーティングを用いて、基板上に堆積される。スプレーコーティングのための典型的な設備は、スプレーノズル、噴霧器、前駆体溶液、及びキャリアガスを含む。スプレー堆積プロセスにおいて、前駆体溶液は、キャリアガス又は噴霧化（例えば、超音波、エアブラスト、若しくは静電気）によってマイクロサイズの液滴へと細かくされる。噴霧器から出た液滴は、必要に応じて制御及び調節されるキャリアガスによって、ノズルを通って基板表面まで加速される。スプレーノズルと基板との間の相対運動は、基板における完全な被覆のための設計によって規定される。
[0306] ある実施形態において、ナノ構造組成物の適用は、溶媒をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物の適用のための溶媒は、水、有機溶媒、無機溶媒、ハロゲン化有機溶媒、又はそれらの混合物である。例示的な溶媒としては、限定はされないが、水、Ｄ２Ｏ、アセトン、エタノール、ジオキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロパノール、アニソール、γ－ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、トルエン、ジメチルスルホキシド、シクロペンタノン、テトラメチレンスルホキシド、キシレン、ε－カプロラクトン、テトラヒドロフラン、テトラクロロエチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン、１，１，２，２－テトラクロロエタン、又はそれらの混合物が挙げられる。
[0307] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、熱硬化されて、ナノ構造層が形成される。ある実施形態において、組成物は、ＵＶ光を用いて硬化される。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造フィルムのバリア層上に直接被覆され、続いて、さらなるバリア層がナノ構造層上に堆積されて、ナノ構造フィルムが形成される。強度、安定性、及びコーティング均一性を追加するため、並びに材料の不整合、気泡形成、及びバリア層材料又は他の材料のしわ又は折れを防止するために、支持基板がバリアフィルムの下に用いられ得る。さらに、１つ以上のバリア層が、好ましくは、ナノ構造層にわたって堆積されて、上部バリア層と下部バリア層との間の材料を封止する。好適には、バリア層は、積層フィルムとして堆積され、任意選択的に、封止され、又はさらに処理され得、その後、ナノ構造フィルムは特定の照明装置に組み込まれる。当業者によって理解されるように、ナノ構造組成物堆積プロセスは、さらなる又は様々な構成要素を含み得る。このような実施形態は、ナノ構造フィルム厚さ及び他の特性だけでなく、輝度及び色（例えば、量子ドット薄膜白色点を調整するため）などのナノ構造の発光特性のインラインプロセスによる調整を可能にする。さらに、これらの実施形態は、製造中のナノ構造フィルム特性の定期的な試験、並びに正確なナノ構造フィルム特性を達成するための任意の必要なトグリングを可能にする。ナノ構造フィルムを形成するのに使用される混合物のそれぞれの量を電気的に変更するためにコンピュータプログラムを用いることができるため、このような試験及び調整はまた、処理ラインの機械的構成を変更せずに行われ得る。
バリア層
[0308] ある実施形態において、ナノ構造成形品は、ナノ構造層の片側又は両側に配置された１つ以上のバリア層を含む。好適なバリア層は、高温、酸素、及び水分などの環境条件からナノ構造層及びナノ構造成形品を保護する。好適なバリア材料としては、疎水性であり、ナノ構造成形品と化学的に及び機械的に適合し、光安定性及び化学安定性を示し、高温に耐えることができる、黄変していない透明の光学材料が挙げられる。好ましくは、１つ以上のバリア層は、ナノ構造成形品と屈折率整合される。好ましい実施形態において、バリア層を透過してナノ構造成形品に向かう光のほとんどが、バリア層からナノ構造層中へと伝えられるように、ナノ構造成形品のマトリックス材料及び１つ以上の隣接するバリア層は、同様の屈折率を有するように屈折率整合される。この屈折率整合により、バリアとマトリックス材料との間の境界面における光学的損失が低減される。
[0309] バリア層は、好適には固体の材料であり、硬化された液体、ゲル、又はポリマーであり得る。バリア層は、具体的な用途に応じて、可撓性又は非可撓性材料を含み得る。バリア層は、好ましくは、平坦な層であり、具体的な照明用途に応じて、任意の好適な形状及び表面領域構成を含み得る。好ましい実施形態において、１つ以上のバリア層は、積層フィルム処理技術と適合し、それによって、ナノ構造層は、少なくとも第１のバリア層上に配置され、少なくとも第２のバリア層が、ナノ構造層の反対側でナノ構造層上に配置されて、一実施形態に係るナノ構造成形品が形成される。好適なバリア材料としては、当該技術分野において公知の任意の好適なバリア材料が挙げられる。例えば、好適なバリア材料としては、ガラス、ポリマー、及び酸化物が挙げられる。好適なバリア層材料としては、限定はされないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリマー；酸化ケイ素、酸化チタン、又は酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、又はＡｌ２Ｏ３）などの酸化物；及びそれらの好適な組合せが挙げられる。好ましくは、ナノ構造成形品の各バリア層は、異なる材料又は組成物を含む少なくとも２つの層を含み、それにより、多層バリアが、バリア層におけるピンホール欠陥の整列をなくすか又は低減して、ナノ構造層への酸素及び水分浸透に対する効果的なバリアを提供する。ナノ構造層は、任意の好適な材料又は材料の組合せ、及びナノ構造層の片側又は両側における任意の好適な数のバリア層を含み得る。バリア層の材料、厚さ、及び数は、具体的な用途に応じて決まり、好適には、ナノ構造成形品の厚さを最小限に抑えながらナノ構造層のバリア保護及び輝度を最大にするように選択される。好ましい実施形態において、各バリア層は、積層フィルム、好ましくは、二重積層フィルムを含み、ここで、各バリア層の厚さは、ロールツーロール又は積層体製造プロセスにおけるしわ形成をなくす程度に十分に厚い。ナノ構造が重金属又は他の毒性材料を含む実施形態において、バリアの数又は厚さはさらに法的な毒性ガイドラインに依存し得、このガイドラインは、より多い又はより厚いバリア層を求めてもよい。バリアについてのさらなる考慮事項としては、コスト、利用可能性、及び機械的強度が挙げられる。
[0310] ある実施形態において、ナノ構造フィルムは、ナノ構造層の各側に隣接する２つ以上のバリア層、例えば、各側に２つ若しくは３つの層、又はナノ構造層の各側に２つのバリア層を含む。ある実施形態において、各バリア層は、薄いガラスシート、例えば、約１００μｍ、１００μｍ以下又は５０μｍ以下の厚さを有するガラスシートを含む。
[0311] ナノ構造フィルムの各バリア層は、当業者によって理解されるように、照明装置及び用途の特定の要件及び特性、並びにバリア層及びナノ構造層などの個々のフィルム構成要素に応じて決まる任意の好適な厚さを有し得る。ある実施形態において、各バリア層は、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、又は１５μｍ以下の厚さを有し得る。特定の実施形態において、バリア層は、酸化物コーティングを含み、これは、酸化ケイ素、酸化チタン、及び酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、又はＡｌ２Ｏ３）などの材料を含み得る。酸化物コーティングは、約１０μｍ以下、５μｍ以下、１μｍ以下、又は１００ｎｍ以下の厚さを有し得る。特定の実施形態において、バリアは、約１００ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、又は３ｎｍ以下の厚さを有する薄い酸化物コーティングを含む。上部及び／又は下部バリアは、薄い酸化物コーティングからなり得、又は薄い酸化物コーティング及び１つ以上のさらなる材料層を含んでいてもよい。
[0312] ある実施形態において、バリア層は、１つの側におけるガラスなどの透明な表面、及びもう一方の側における不透明な表面からなるハイブリッド構造であり得る。不透明な表面は、金属、ケイ素、又は他の半導体などの反射性材料であり得る。不透明な表面は、光学的及び／又は熱的及び／又は電気的目的のために使用され得る。
ナノ構造フィルムの改良された特性
[0313] 有機樹脂中、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の集団を含むナノ構造組成物を用いて調製されたフィルムは、高温における増加した安定性を提供する。ある実施形態において、ナノ構造組成物を用いて調製されたフィルムは、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、４０℃～１００℃の温度で、安定して貯蔵され得る。
[0314] 有機樹脂中、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の集団を含むナノ構造組成物を用いて調製されたフィルムは、高湿度レベルにおける増加した安定性を提供する。ある実施形態において、ナノ構造組成物を用いて調製されたフィルムは、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約６０％～約１００％の相対湿度レベルで、安定して貯蔵され得る。
ナノ構造フィルムの特徴及び実施形態
[0315] ある実施形態において、ナノ構造フィルムは、表示装置を形成するのに使用される。本明細書において使用される際、表示装置は、照明ディスプレイを備えた任意のシステムを指す。このようなデバイスとしては、限定はされないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むデバイス、テレビ、コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ゲーム機、電子書籍リーダー（electronic reading device）、及びデジタルカメラなどが挙げられる。
[0316] ある実施形態において、ナノ構造組成物を含有する光学フィルムは、カドミウムを実質的に含まない。本明細書において使用される際、「カドミウムを実質的に含まない」という用語は、ナノ構造組成物が、１００重量ｐｐｍ未満のカドミウムを含有することが意図される。ＲｏＨＳ遵守の定義では、均一な前駆体原材料中に存在するカドミウムが０．０１重量％（１００重量ｐｐｍ）以下でなければならないことが要求される。カドミウム濃度は、誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）によって測定され得、十億分率（ｐｐｂ）レベルである。ある実施形態において、「カドミウムを実質的に含まない」光学フィルムは、１０～９０ｐｐｍのカドミウムを含有する。他の実施形態において、カドミウムを実質的に含まない光学フィルムは、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、又は約１ｐｐｍ未満のカドミウムを含有する。
実施例
[0317] 本明細書に記載される生成物及び方法である以下の実施例は、例示的且つ非限定的なものである。通常、当該技術分野において行われ、本開示に関する技術分野の当業者に明らかである、様々な条件、配合物、及び他のパラメータの好適な変更及び改変は、本発明の趣旨及び範囲内である。
[0318] メルカプトコハク酸（９７％）、３－メルカプトプロピオン酸（９９％）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、９８％）、及び全ての溶媒は、Sigma-Aldrichから購入した。様々な分子量のアリルオキシポリエチレングリコールは、Gelestから購入した。エチル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィネート［ＴＰＯ－Ｌ］は、Ciba Specialty Chemicalsから購入した。全ての化学物質は、さらに精製せずに使用した。
実施例１
光開始剤を用いたヒドロキシ末端ジカルボン酸リガンドの調製
Figure 0007194181000026
 [0319] Ｎ２が充填されたグローブボックス中、４０ｍＬのガラスバイアル内に、１．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）のメルカプトコハク酸、８ｇ（約１０．７ｍｍｏｌ）のアリルオキシポリエチレングリコール（１２～２０個のＥＯ単位、およその分子量７５０）、０．１ｇのＴＰＯ－Ｌ（反応における固形分の１％に相当する）、及び２０ｍＬのトルエンを加えた。バイアルに蓋をし、次に、メタルハライドランプで照射され、且つ機械的シャッターを装着されたＵＶチャンバに入れた。バイアルを、断続的に振とうしながら、一度につき１０秒間照射し、計１分間の総曝露（５０００ｍＪ／ｃｍ２の線量に相当する）をした。メルカプトコハク酸は、主にトルエンに不溶性の固体であるが、最終生成物は液体であり、部分的に可溶性である。したがって、反応の進行は、視覚的に追跡することができる。反応は、不均一な混合物として開始するが、メルカプトコハク酸の消費により無色透明の溶液になる。
[0320] 反応の完了後、バイアルをグローブボックスに移し、等量のヘキサンを加え、激しく振とうすることによって、内容物を洗浄した。４０００ｒｐｍで５分間にわたる遠心分離の後、２つの無色透明の相が形成された。ヘキサン、トルエン、及び過剰なＴＰＯ－Ｌを含有する上相を廃棄した。下相を、室温で、減圧下で乾燥させることによって、生成物を単離した。
[0321] 光開始合成におけるＴＰＯ－Ｌの選択は、その開始効率、取り扱いのしやすさ、及び多種多様な溶媒への溶解性によって導かれる。溶解性は、生成物が量子ドットにさらされる前に、洗浄によって過剰なＴＰＯ－Ｌを容易に除去できることを可能にするため、重要である。このことは、過剰な開始剤に由来する長寿命のラジカルが、量子ドットフォトルミネセンスをクエンチすることが知られているため、重要である。
[0322] 図１及び２に示されるように、ＦＴＩＲ分光法を用いて生成物を特徴づけた。反応の進行の最も明確な指標は、２１００ｃｍ－１におけるＳ－Ｈ伸長の減少であり、これは、メルカプトコハク酸中のチオールの消費を示す。３４００～３５００ｃｍ－１におけるＯ－Ｈ伸長は保持され、これは、生成物中のヒドロキシ基の存在を示す。
実施例２
熱ラジカル開始剤を用いたヒドロキシ末端ジカルボン酸リガンドの調製
Figure 0007194181000027
 [0323] 熱開始合成において、アリルオキシポリエチレングリコール及びメルカプトコハク酸の量は上記と同じに保った。４％（総固形分におけるｗ／ｗ）の濃度のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）が、反応の完了後に過剰な開始剤を容易に除去できることも可能にしながら、有効な開始を提供することが分かった。
[0324] 全ての成分を、Ｎ２が充填されたグローブボックス中、１００ｍＬの丸底フラスコ中において混合した。反応混合物を８０℃で２時間加熱して、酢酸エチルを還流させた。反応混合物を等量のヘキサンで洗浄した後、遠心分離によって、生成物を単離した。下相を、室温、減圧下で乾燥させて、透明な、無色ないしわずかに黄色がかった液体を得た。
実施例３
リガンド交換
[0325] リガンド交換において、実施例２のヒドロキシ末端リガンドを、クロロホルム中の合成されたままの量子ドット（native quantum dots）の溶液に加えた。加えられるリガンドの量は、量子ドットタイプに応じて決まり、典型的には、量子ドットの乾燥質量の２５％である。６０℃で１時間加熱した後、量子ドットを、ヘキサンの４：１の比率で沈殿させ、５分間にわたって５０００ｒｐｍで遠心分離した。上清を廃棄し、量子ドットをクロロホルム中で分散させた。リガンド交換プロセスは、ネイティブ疎水性リガンドの除去、及びヒドロキシ末端リガンドによる置換をもたらす。このプロセスの後、量子ドットは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）及び１，４－ブタンジオールジアセテート（ＢＤＤＡ）などの様々な極性親水性溶媒中で分散することができる。
[0326] 量子ドットは、インク配合物中で使用するためにさらなる成分と組み合わされ得る。量子ドット及びインクの主成分を分散させるために使用される溶媒を、表１に示す。
Figure 0007194181000028
実施例４
量子ドットインクからのフィルムの調製
[0327] フィルムを、３つの異なる速度（４００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、及び１０００ｒｐｍ）におけるスピンコーティングを用いて、量子ドットインクから作製した。サーマルインクから作製されたフィルムは、空気中、１００℃で２分間、続いて、Ｎ２中、１８０℃で２時間焼成することによって硬化した。カチオン性インクから作製されたフィルムは、透明な石英窓を備え、Ｎ２が充填されたグローブボックスにそれらを入れ、次に、フィルムにＵＶ光（２０００ｍＪ／ｃｍ２）を照射することによって硬化した。
[0328] 両方のフィルム（サーマルインクから作製されたもの及びカチオン性インクから作製されたもの）を、硬化の直後（Ｔ０）、並びに２時間、及び５時間にわたって１５０℃、空気中で焼成した後に、再度測定した。これらの焼成工程は、フィルムの熱安定性及び大気安定性を調べるのを可能にした。
[0329] 赤色量子ドットフィルムを、サーマルインクから作製し、外部量子効率パーセント、青色透過パーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を、Ｔ０において測定した。２７％の樹脂を含有する赤色量子ドットフィルムについての結果が図３Ａ～３Ｃに示され、図３Ａ～３Ｃはそれぞれ、ＰＥＧ－１０００カルボン酸リガンドを有する赤色量子ドット（図３Ａ）、ＰＥＧ－３５０カルボン酸リガンドを有する赤色量子ドット（図３Ｂ）、及びＰＥＧ－７５０多官能性ヒドロキシリガンドを有する赤色量子ドット（図３Ｃ）についての結果である。図３Ａ～３Ｃに示されるように、ＰＥＧ－７５０多官能性リガンドを有する量子ドットを含有するサーマルインクから作製された赤色フィルムは、他のリガンドを含有するサーマルインクから作製されたフィルムより高い外部量子効率（ＥＱＥ）を示した。５７％の樹脂を含有する赤色量子ドットフィルムについての結果が図４Ａ～４Ｃに示され、図４Ａ～４Ｃはそれぞれ、ＰＥＧ－１０００カルボン酸リガンドを有する赤色量子ドット（図４Ａ）、ＰＥＧ－３５０カルボン酸リガンドを有する赤色量子ドット（図４Ｂ）、及びＰＥＧ－７５０多官能性ヒドロキシリガンドを有する赤色量子ドット（図４Ｃ）についての結果である。図４Ａ～４Ｃに示されるように、ＰＥＧ－７５０多官能性リガンドを有する量子ドットを含有するサーマルインクから作製された赤色フィルムは、他のリガンドを含有するサーマルインクから作製されたフィルムより高い外部量子効率（ＥＱＥ）を示した。
[0330] 緑色量子ドットフィルムを、サーマルインクから作製し、ＥＱＥパーセント、青色透過パーセント、及び光学密度（４５０ｎｍ）を、Ｔ０において測定した。２７％の樹脂を含有する緑色量子ドットフィルムについての結果が図５Ａ～５Ｃに示され、図５Ａ～５Ｃはそれぞれ、ＰＥＧ－１０００カルボン酸リガンドを有する緑色量子ドット（図５Ａ）、ＰＥＧ－３５０カルボン酸リガンドを有する緑色量子ドット（図５Ｂ）、及びＰＥＧ－７５０多官能性ヒドロキシリガンドを有する緑色量子ドット（図５Ｃ）についての結果である。図５Ａ～５Ｃに示されるように、ＰＥＧ－７５０多官能性リガンドを有する量子ドットを含有するサーマルインクから作製された緑色フィルムは、他のリガンドを含有するサーマルインクから作製されたフィルムより高い外部量子効率（ＥＱＥ）を示した。５７％の樹脂を含有する緑色量子ドットフィルムについての結果が図６Ａ～６Ｃに示され、図６Ａ～６Ｃはそれぞれ、ＰＥＧ－１０００カルボン酸リガンドを有する緑色量子ドット（図６Ａ）、ＰＥＧ－３５０カルボン酸リガンドを有する緑色量子ドット（図６Ｂ）、及びＰＥＧ－７５０多官能性ヒドロキシリガンドを有する赤色量子ドット（図６Ｃ）についての結果である。図６Ａ～Ｃに示されるように、ＰＥＧ－７５０多官能性リガンドを有する量子ドットを含有するサーマルインクから作製された緑色フィルムは、他のリガンドを含有するサーマルインクから作製されたフィルムより高い外部量子効率（ＥＱＥ）を示した。
[0331] フィルムはまた、量子ドットを含有するカチオン性インクを用いて調製した（図７Ａ～７Ｃ）。赤色量子ドットフィルム及び緑色量子ドットフィルムの両方のＥＱＥを、Ｔ０、及び２時間にわたって１５０℃、空気中で焼成した後に測定した。図７Ａに示されるように、ＰＥＧ－１０００カルボン酸リガンドを有する緑色量子ドットフィルムは、約１０％のＥＱＥを示したが、これは、２時間後に約０％に低下した。図７Ｂに示されるように、ＰＥＧ－７５０多官能性ヒドロキシリガンドを有する緑色量子ドットフィルムは、約１０～１５％のＥＱＥを示し、これは、２時間後に約３～５％に低下した。そして、図７Ｃに示されるように、ＰＥＧ－７５０多官能性ヒドロキシリガンドを有する赤色量子ドットフィルムは、約１５％のＥＱＥを示し、これは、２時間後に約５％に低下した。図７Ａに示されるように、ＰＥＧ－１０００を有するフィルムのＥＱＥは、２時間後にほぼ０に低下した。しかしながら、空気中で、１５０℃で２時間焼成した後でさえ、多官能性ＰＥＧ－７５０ヒドロキシリガンドを有する量子ドットから作製されたフィルムは、より高いＥＱＥを示し、これは、熱安定性及び大気安定性の向上を示す。
[0332] 様々な実施形態が、上述されてきたが、それらは例として示されているに過ぎず、限定的ではないことが理解されるべきである。形態及び詳細の様々な変更が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに行われ得ることが、関連技術の当業者に明らかであろう。したがって、趣旨及び範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物にしたがってのみ規定されるべきである。
[0333] 本明細書において言及される全ての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が関連する技術分野の当業者の技能のレベルを示し、各個々の刊行物、特許又は特許出願が、参照により援用されることが具体的に且つ個別に示されるのと同程度に、参照により本明細書に援用される。

Claims (15)

  1. （ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
    （ｂ）少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、前記ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、少なくとも２つの末端官能基を含み、ここで、少なくとも１つの末端官能基が、前記ナノ構造の表面に結合されている、少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
    を含み；
    前記少なくとも１つの多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、式ＩＶ：
    Figure 0007194181000029
     （式中、
    ｘが、１～１００である）
    で表される、ナノ構造組成物。
  2. 前記ナノ構造が量子ドットである、請求項１に記載のナノ構造組成物。
  3. （ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
    （ｂ）前記ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
    （ｃ）少なくとも１つの有機樹脂と
    を含み；
    前記多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、式ＩＶ：
    Figure 0007194181000030
     （式中、
    ｘが、１～１００である）
    で表される、ナノ構造組成物。
  4. ナノ構造の１～５つの集団を含む、請求項３に記載のナノ構造組成物。
  5. ナノ構造の１つの集団を含む、請求項３に記載のナノ構造組成物。
  6. 前記ナノ構造が、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む、請求項３に記載のナノ構造組成物。
  7. 前記ナノ構造が、ＩｎＰのコアを含む、請求項３に記載のナノ構造組成物。
  8. 前記ナノ構造組成物が、重量パーセンテージとして、約０．０００１％～約５％の前記ナノ構造の少なくとも１つの集団を含む、請求項３に記載のナノ構造組成物。
  9. 前記ナノ構造組成物が、ＩｎＰコアを含むナノ構造の集団及び／又はＣｄＳｅコアを含むナノ構造の集団を含む、請求項３に記載のナノ構造組成物。
  10. 請求項３に記載のナノ構造組成物を含む成形品。
  11. 前記成形品が、フィルム、ディスプレイ用の基板、又は発光ダイオードである、請求項１０に記載の成形品。
  12. 前記成形品がフィルムである、請求項１０に記載の成形品。
  13. ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法であって、前記方法は、ナノ構造に非共有結合された前記第１のリガンドを有するナノ構造の集団、及び前記第２のリガンドである多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む反応混合物を混合して、前記第２のリガンドを前記第１のリガンドと置換させて前記ナノ構造に非共有結合させることを含み；
    前記多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、式ＩＶ：
    Figure 0007194181000031
     （式中、
    ｘが、１～１００である）
    で表される、方法。
  14. ナノ構造組成物を調製する方法であって、前記方法は、
    （ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団及び前記ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む組成物を提供することと；
    （ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を、（ａ）の前記組成物と混合することと
    を含み；
    前記多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、式ＩＶ：
    Figure 0007194181000032
     （式中、
    ｘが、１～１００である）
    で表される、方法。
  15. （ａ）ナノ構造に結合された多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団と；
    （ｂ）少なくとも１つの有機樹脂と
    を含み；
    前記多官能性ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、式ＩＶ：
    Figure 0007194181000033
     （式中、
    ｘが、１～１００である）
    で表される、ナノ構造フィルム層。
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